一、工程概况

某工程位于8度（0.20g）区，设计地震分组为第二组，场地类别为Ⅲ类。结构形式为框架剪力墙结构，地下一层，地上四层，建筑总高度22.80米。由于使用功能的要求，该实验室抗震设防类别为特殊设防类（甲类），安全等级为一级。

图1：效果图

二、主要计算内容及流程

本工程的主要计算及流程如下：

（1）建立小震模型A0，9度（0.40g），αmax=0.32，完成CQC法的计算

（2）在模型A0计算完成后，进行弹性时程分析，按照规范要求选取7条地震波，完成计算后，导入全楼地震作用放大系数，得到模型A

（3）完成模型A的CQC法计算

（4）建立中震模型B，αmax=0.53，此αmax取自地震安评报告；设置性能水准为1，完成中震性能化设计

（5）包络模型A和B的计算结果，得到承载力和配筋

（6）采用PUSHOVER验算大震位移，9度（0.40g），αmax=1.400

三、静力推覆分析

弹塑性静力推覆（PUSHOVER）分析是在结构上施加重力荷载代表值并保持不变，同时施加沿高度分布的某种水平荷载或位移作用模式，并不断增加水平作用，随着水平作用的不断增加，结构构件逐渐进入塑性状态，结构的梁柱和剪力墙等构件出现塑性铰，最终达到将结构推至某一预定的目标位移或使结构发生破坏，然后停止增加侧向力，进而了解和评估结构在地震作用下的内力和变形特性、塑性铰出现的顺序和位置、薄弱环节及可能的破坏机制，判断结构是否能够承受未来可能发生的地震作用，如不满足则对局部薄弱环节采取相应的抗震加固措施。

基于能力谱的PUSH分析，具有高收敛效率，其相对于时程分析法可以获得更为稳定的分析结果，且计算原理清晰，能真实模拟结构在大震下变形、屈服（损伤）破坏、倒塌的过程，是当前流行的结构弹塑性计算性能评价方法。

图2：模型简图

将模型简化，进入弹塑性静力推覆分析计算模块，定义推覆工况如下：

经计算，X方向与Y方向均出现了性能点，由该性能点的位置可确定结构在该震作用下的塑性铰分布、楼层位移角、结点位移加载过程曲线、楼层位移加载过程曲线等，综合评价结构的抗震能力。

图3：X方向能力谱和需求谱曲线（Sa–T格式）

图4：Y方向能力谱和需求谱曲线（Sa–T格式）

由能力谱和需求谱曲线可以看出，X方向在经计算，X方向与Y方向均出现了性能点，由该性能点的位置可确定结构在该震作用下的塑性铰分布、楼层位移角、结点位移加载过程曲线、楼层位移加载过程曲线等，综合评价结构的抗震能力。汇总性能点信息如下：

图5：工况1第55个加载步时的结构出铰图

图6：工况1第76个加载步时的结构出铰图

图7：工况1第97个加载步时的结构出铰图

据此可得出结论如下：

（1）计算结构需求谱与能力谱，存在性能点；性能点最大层间位移角分别为X方向1/160＜1/120，Y方向1/271＜1/120，结构类型满足最大层间位移角限值要求，满足“大震不倒”的性能目标；

（2）结构在性能点的顶点位移分别为X方向112.3mm，Y方向67.8mm，结构不存在显著的侧向变形，且不存在严重的薄弱层或者柔弱层；

（3）基于9度，对性能点下基底剪力与小震基底剪力进行对比，中震下X方向剪力比为2.75，Y方向剪力比为2.70，说明结构基本处于弹性；大震下X方向剪力比为3.83，Y方向剪力比为3.85，说明结构进入弹塑性，耗能构件进入屈服状态；剪力比在经验范围内，说明结构刚度不存在严重退化，较为可靠。

（4）大震作用下大部分连梁及部分框架梁进入屈服阶段，起到良好的耗能作用；大部分框架柱、剪力墙为轻微~轻度损伤；局部出现中度~重度损伤，部分钢筋屈服，满足性能目标。

（5）结构在大震作用下表现的屈服机制为耗能构件-墙肢-框架柱的顺序，符合抗震概念设计，弹塑性分析结果满足结构抗震性能目标要求。

（6）通过对该结构进行详细的抗震性能分析，该结构是安全可行的。