PUSHOVER方法
1.介绍
PushOVER计算是属于非线性静力计算，可以考虑多种非线性：材
料非线性（在连接/支座单元内的多种类型的非线性属性；框架单元内
的拉和/或压极限；框架单元内的塑性铰）；几何非线性（P-delta 效应；大位移效应）；阶段施工（结构改变；龄期、徐变、收缩）。
所有在模型中定义的材料非线性将在非线性静力分析工况中考虑。
用户可选择考虑几何非线性的类型：无 P-delta 效应大位移效应。
阶
段施工可作为一个选项。
即使独立的阶段是线性的，结构从一个阶段
到下一阶段被考虑为非线性。
2 加载
用户可施加任意荷载工况组合、加速度荷载和模态荷载。
其中模态
荷载是用于pushover分析的特定类型的荷载。
它是在节点的力的模式，与特定振型形状、圆频率平方（ω2）、分配至节点质量的乘积成正比。
指定的荷载组合同时施加。
一般地，荷载从零增加至完全指定的量。
对于特殊目的（如 pushover 或 snap-though 屈曲），用户可选择使用监
控结构所产生的位移来控制加载。
当用户知道所施加的荷载量，且期望结构能够承担此荷载时，选择
荷载控制。
例如，施加重力荷载。
在荷载控制下，所有荷载从零增加
至完全指定的量。
当用户知道所期望的结构位移，但不知道施加多少荷载时，选择位
移控制。
这对于在分析过程中可能失去承载力而失稳的结构，是十分
有用的。
标准的应用包括静力pushover 或 snap-though 屈曲分析。
用户
必须选择一个位移分量来监控，可以是节点的单个自由度，或一个用
户以前定义的广义位移。
用户必须指定分析中的目标位移。
程序将试
图施加达到此位移的荷载。
荷载量在分析中可被增加或减少。
确认选
择一个在加载过程中单调增加的位移分量。
若这不可能，则用户必须
将分析分割至两个或更多的顺序工况，在不同的工况中改变所监控的
位移。
注意使用位移控制和在结构施加位移荷载是不同的！位移控制只用
来计量从所施加荷载产生的位移，来调整荷载量，以试图达到某种计
量的位移值。
3 铰卸载方法
卸载整个结构；局部卸载；使用割线刚度重新开始。
第一种方法通
常使用，效率最高，第三种方法效率最低。
4 PUSHOVER方法
非线性静力pushover分析是一个特定的过程，用于地震荷载的基于
性能的设计。
SAP2000 提供了pushover 分析需要的下列工具：
离散的、用户定义的框架铰的材料非线性。
铰属性是考虑pushover
分析来生成的。
默认铰属性基于FEMA-356准则来提供。
非线性静力分析过程特别设计来处理在pushover分析中常见的框架
铰承载力的突然降低。
就是铰卸载。
非线性静力分析过程允许位移控制，这样不稳定的结构可被推至期
望的位移目标。
在图形用户界面，产生和绘制 pushover 曲线，包括在
谱坐标中的需求和能力曲线。
在图形用户界面，绘制和输出在pushover 分析的每一步的每个铰的状态。
以下是使用SAP2000 进行非线性静力分析的一般步骤：
1）像其他任意分析一样，建立一个模型。
2）定义框架铰属性并指定其给框架/索单元。
3）定义钢或混凝土设计可能需要的任意荷载工况和静力与动力分
析工况，特别是使用默认铰时。
4）运行设计需要的分析。
5）若任何混凝土铰属性是基于程序计算的默认值时，用户必须进
行混凝土设计，这样确定配筋。
6) 若任何钢铰基于程序对于自动选择框架界面计算的默认值，用户
必须进行钢设计且接受程序选择的截面。
7) 定义 pushover 分析所需的荷载工况，包括：
重力荷载和其他可能在施加横向地震荷载前作用在结构的荷载。
用
户可能在前面对于设计已经定义了这些荷载工况。
用来推结构的横向荷载。
若用户准备使用加速度荷载或模态荷载，
用户不需要任何新的荷载工况，虽然模态荷载需要用户定义一个模态
分析工况。
(什么是模态荷载？)
8）定义 pushover 分析使用的非线性静力分析工况，包括：
一系列的一个或多个使用荷载控制的从零开始施加重力和其他固定
荷载的工况。
这些工况包括阶段施工和几何非线性。
从此系列开始并施加横向pushover荷载的一个或多个pushover工况。
这些荷载应使用位移控制。
被检测的位移通常位于结构的顶部，将用
来绘制pushover曲线。
9）运行 pushover 分析工况。
10）审阅 pushover 结果：绘制 pushover 曲线、显示铰状态的变形形状、力和弯矩图形，且打印或显示用户需要的结果。
11）按需要修改模型并重复。
用户应考虑几种不同的横向 pushover 工况来代表可能在动力加载时
发生的不同顺序的响应，这时很重要的。
特别地，用户应在 X 和 Y 两
个方向推结构，且可能在两者间有角度。
对于非对称结构，在正和负
方向推结构可能产生不同的结果。
当在一给定的方向推结构时，用户可考虑水平荷载在竖向的不同分布，如在此方向的第一和第二振型。
注意：PUSHOVER分析必须先进行自重计算，因为
SAP2000不能自动计算重力。
因此，荷载工况里必须有自重工况，见下图，自重系数为1的荷载工况；分析工况里面自重工况的荷载施加控制选全部荷载。
(4) 性能点的确定. 将能力谱曲线和某一水准地震的需求谱画在同一坐标系中, 两曲线的交点即为性能点,将其所对应的谱位移按式(1) 转化为结构的顶点位移,根据其在原结构Vb～ un 曲线上的位置,可确定结构在该地震作用下的塑性铰分布、杆端截面的曲率及侧移等,综合评价结构的抗震能力.
若两曲线没有交点,说明结构的抗震能力不足,需要重新设计。
因为弹塑性需求谱、性能点、ζe 之间相互依赖,所以确定性能点,是一个迭代过程。
只要已知参数输入正确,性能点、ζe 、需求谱等可由程序自动算出。
在输入已知条件时,需要注意的是:程序中的地震反应谱与我国《建筑抗震设计规范》(GB50011 —2001) 的地震反应谱表达方式略有不同,需经等效后换成程序中的系数,程序中的反应谱如图5 所示。