张宇亮

摘 要：本文基于能力谱法，结合我国地震烈度设防规定给出了适合我国地震烈度设防的计算步骤，并结合sap2000有限元程序利用能力谱法对一个9层钢抗弯框架结构的抗震性能进行了评估，表明能力谱法是结构抗震性能评估的有效方法。

关键词：静力弹塑性分析，能力谱法，需求谱

Application of Capacity Spetrum Methods for Estimating Seismic Performance of Steel Frame Structure

Na Yang1， Fan Bai1

（1.School of Civil Engineering， Beijing Jiaotong University， Beijing 100124， China）

Abstract：： This paper elaborates the basic principal and method of capacity spetrum method.Its main calculation procedures for China seismic design are summarized. It also make a evaluation to the seismic performance of a 9-story steel frame structure by the finite element program sap2000. By this case， we can know the Capacity-Demand-Diagram method is an efficient way to estimate the structure.

Key words：Nonlinear Static Procedure；Capacity-Demand-Diagram Methods； Demand Diagram

能力谱法是静力弹塑性抗震设计方法中应用比较普遍的一种方法。1975年由Freeman[1]提出，1987年由Fajfa[2]以N2法的形式发表，到1996年被美国ATC-40[3]规范采用，也是日本建筑基准法BSL2000采用的方法[4]，到2005年，美国应急管理署FEMA440[5]对能力谱法做了完善的改进后，被美国联邦公路协会采用在桥梁抗震设计规范中。

本文利用能力谱法对美国钢结构SAC工程中设计建造的9层钢抗弯框架结构标准模型[6]，在中国地震烈度设防水准下的抗震性能进行了分析。

1 能力谱法

1.1 基本假定

能力谱法基于以下两个基本假定[7]：

（1）、实际结构的地震反应与某一等效单自由度体系的反应相关，也就是结构的地震相应仅由第一振型控制；

（2）、在地震过程中，不论结构变形大小，分析所假定的结构沿高度方向的形状向量都保持不变。

1.2 基本原理

基于以上两个假定，能力谱法将多自由度体系转化为非弹性的等效单自由度体系，将原结构体系通过静力推覆得到的基地剪力-顶点位移曲线转化为等效单自由度体系的谱位移-谱加速度格式的能力谱，并且按照此非线性单自由度体系的阻尼比对设计规范反应谱进行折减，得到……