时程分析法，对结构的动力方程直接进行积分求解，得到结构在地震过程中随时间变化的位移、速度和加速度动力反应，从而观察结构在强震作用下从弹性到塑性阶段的内力变化以及构件开裂、损坏直至结构倒塌的破坏全过程。该方法克服了反应谱法不能反映结构在地震动过程中的经历，以及目前反应谱法只能进行弹性分析的不足。本文介绍时程分析法以及一种结构弹塑性分析的简化计算方法，即静力推覆分析（pushover）法。

1、时程分析法

（1）多遇地震作用下的补充计算

《抗规》5.1.2条3款规定，特别不规则的建筑（见《抗规》3.4.1条等相关规定，另本公众号《结构超限报告相关知识理解》亦有说明）、甲类建筑和表5.1.2-1所列高度范围的高层建筑，应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算。

本条款也对计算结果的取用、地震记录的采用进行了说明。

（2）罕遇地震下结构的变形计算

《抗规》5.1.2条4款规定，弹塑性时程分析法可用于计算罕遇地震下结构的变形。提醒一下：对地震时易倒塌的结构、有明显薄弱层的不规则结构以及有专门要求的建筑，要进行罕遇地震作用下弹塑性变形验算；对于大多数结构，并不需要进行这部分验算，具体见1.0.1条文说明，本公众号《建筑抗震设防基本概念》亦有说明。

（3）结构弹塑性计算分析

在结构抗震性能化设计时，弹塑性时程分析法可用于进行结构弹塑性计算分析，规范条文见：《抗规》3.10.4、M.1.3条，《高规》3.11.4、5.5.1条；本公众号《结构超限报告相关知识理解》亦有说明。

2）地震波选取等相关知识整理

时程分析涉及到结构的非线性数值分析模型、阻尼性能、地震波等方面的内容，这里仅就地震波的选取进行说明。

（1）地震动三要素

正确选择输入的地震加速度时程曲线，要满足地震动三要素的要求，即频谱特性、有效峰值和持续时间均要符合规定，具体要求见《抗规》5.1.2条文说明。

（2）常用地震波

下表给出几个常用地震波的参数，其中天津波适用于软弱场地，滦县、塔夫特、埃尔森特罗波分别适用于坚硬、中硬、中软的场地。

地震波名	加速度峰值（cm/s^2，即gal）	主要周期（s）
天津	105.6 146.7	1.0 0.9
滦县	165.8 180.5	0.1 0.15
埃尔森特罗	341.7 210.1	0.55 0.5
塔夫特	152.7 175.9	0.30 0.44

 

（3）地震波选取规定

具体见《抗规》5.1.2条3款及条文说明。

2、静力推覆分析（pushover）法

1）大致流程：

结合能力谱法介绍一下静力推覆分析法的大致流程：（1）结构在某种特定的侧向静力加载模式下，逐渐加大荷载直到最大性能控制点位置，得到基底剪力-顶点位移曲线，即Pushover曲线；（2）能力谱是指由Pushover曲线转换得到的等价单自由度体系谱加速度-谱位移关系曲线；（3）需求谱是首先将地震反应谱转化为谱加速度-谱位移形式得到弹性需求谱，再利用阻尼比折减得到弹塑性需求谱；（4）将能力谱曲线和某一地震水准的需求谱曲线画在同一坐标系中，两曲线的交点称为性能点，性能点所对应的位移即为等效单自由度体系在该地震作用下的谱位移，将谱位移转换为原结构的顶点位移，根据该位移在原结构基底剪力-顶点位移曲线的位置，即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、总侧移及层间侧移等，综合验算结构的抗震能力。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。

 

2）主要优缺点

静力推覆分析法，计算成本较低、计算结果相对稳定且又能客观反映整体结构和局部构件的弹塑性性能。但结构的位移形状向量在地震过程中保持不变；结构的反应仅由结构的某一振型（一般为第一振型）控制，即传统静力推覆分析法不能考虑结构高阶振型的影响。

3）主要应用范围

进行罕遇地震下结构的变形计算和结构弹塑性计算分析，具体规定和条文见时程分析法相关内容。其中《高规》3.11.4条对弹塑性分析方法选用的规定，需要注意。

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