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Pushover分析在SAP2000上的实现

某简单框架结构的Pushover分析

——操作步骤及说明

编者单位：土木与交通学院

学历：硕士研究生
专业：结构工程
研究方向：框架-填充墙结构的抗震分析
QQ号码：511086646

江苏·南京

2010-11-5

Pushover分析在SAP2000上的实现

一、计算模型

将要分析的模型如下图所示，柱子的间距X方向为5m，Y方向为4m，层高
为3m。

2
梁：0.2m×0.5m,C30混凝土，四个角点上个配置500m的HRB335纵筋。

2
柱：0.3m×0.4m,C30混凝土，四个角点上个配置600m的HRB335纵筋。

图1结构计算的三维模型和平面模型

二、详细操作步骤

1.建立模型
(1)在SAP2000中选择“新建模型”按钮（ctrl+N），弹出“新模型”窗口，
点击“三维框架”按钮。此时注意将单位修改为“N.mm,C”(建立模型之前要设
置单位，在以后操作中要以该步骤设置的单位为基准)

Pushover分析在SAP2000上的实现

图2利用模板建立模型

(2)输入框架的层数、榀数、间距等信息，点击“确定”按钮。

图3输入结构的尺寸等信息

(3)自动生成的框架为铰接，需要修改为刚接。选择所有的支座→指定→节点
→约束，约束所有支座的转动。

图4约束支座的所有位移

Pushover分析在SAP2000上的实现

(4)定义新材料。定义-材料，在弹出的窗口中，增加C30混凝土和HRB335
钢筋。（在定义C30混凝土和HRB335钢筋的材料属性时，可以按照我国规范输
入相关参数，比如弹性模量、密度、屈服强度，也可以应用程序默认参数，在以
后建立其它材料时在修改参数，该步骤只是为了添加两个材料名称，便于后面建
模）此处省略具体操作过程。

图5增加材料定义

(5)在C30混凝土的基础上建立新材料类型C30BEAM。将混凝土的密度改为
5000，相当于把楼板的重量折算到梁里面去。最后点击“确定”。

Pushover分析在SAP2000上的实现

图6定义梁材料参数

(6)定义柱截面。定义→截面属性→框架截面，输入柱子的名称为COLUMN，
材料为C30、截面尺寸。点击“配筋混凝土”设置配筋。
(7)定义钢筋的材料属性HRB335，每个柱子四角各有一个钢筋，定义新的钢

筋截面名称为“600m2”面积为600m2。

单击此处定义新钢筋

定义截面配筋用于计
算校核（采用默认铰）

定义钢筋

图7定义柱子的截面属性及配筋情况

(8)按照同样的方法定义梁截面信息。

Pushover分析在SAP2000上的实现

梁顶部左右两端纵向钢
筋的面积

图8梁截面属性定义

(9)把相应的截面赋予相应的构件，得到构件的截面属性。

图9赋予构件截面属性

(10)定义两个荷载工况，Dead和Pushover。定义→荷载模式。

图10定义荷载工况

Pushover分析在SAP2000上的实现

(11)在楼顶部两个节点上个施加1000KN的水平推力。

图11定义楼顶荷载

(12)按照同样的方法在二层楼板节点处施加500KN的水平推力。

图12对框架结构施加侧向力

(13)选择所有柱截面:选择→选择→属性→框架截面→COLUMN
(14)对柱子指定塑性铰，本例中采用程序默认铰。添加塑性铰类型为自动，
距离柱端0.1倍的长度。设定塑性铰类型为FEMA-356中表6-8的混凝土柱塑
性铰，塑性铰类型选择P-M2-M3耦合类型。指定→框架→铰
(15)同样，在距离柱端0.9倍长度的地方也设置属性和前面一样的塑性铰。

Pushover分析在SAP2000上的实现

图13定义柱塑性铰参数

(16)用同样的方法在距离梁端0.1倍和0.9倍的地方建立塑性铰，塑性铰的
属性选为FEMA-356中表6-7中的混凝土梁塑性铰。

图14定义梁塑性铰参数

(17)定义分析工况。定义→分析工况，把Dead和Pushover工况都设定为非
线性静力分析。

图15定义分析工况

(18)定义Pushover分析工况，定义荷载，并继承从Dead工况的荷载和内力。

Pushover分析在SAP2000上的实现

设定分析控制为位移控制。控制点为顶点6X方向(U1)的位移为300。定义结
果保存最少为100步，最大为400步。定义分析参数，增加分析步数，放松收
敛要求。

图16定义Pushover分析工况及参数设置

(19)进入运行菜单，点击运行。在运行中可以看出，程序首先运行Dead工
况，