鋼構(gòu)優(yōu)良的抗震性能來源于其良好的變形能力。在地震作用下，當鋼構(gòu)高層的層間位移較大時，構(gòu)件必然會發(fā)生破壞，可見在強烈的地震作用下，鋼構(gòu)高層是會發(fā)生破壞，甚至倒塌的。

（地震反應數(shù)值）

　　由于鋼構(gòu)高層的體量龐大，原型結(jié)構(gòu)試驗是不可能的，即便大比例模型試驗，難度也是非常大的。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，數(shù)值計算已經(jīng)成為研究鋼構(gòu)高層地震反應的主要手段。鋼構(gòu)高層的地震反應數(shù)值計算方法有以下四類：

　　一、單自由度模型

　　單自由度模型高效簡便，在早期計算機分析能力嚴重不足的時代，單自由度模型被廣泛應用于鋼構(gòu)高層地震響應的模擬計算，并取得很多重要的定性結(jié)論。隨著研究工作的深入，人們發(fā)現(xiàn)，地震震作用下鋼構(gòu)高層和構(gòu)件進入非線性后，存在嚴重的損傷集中效應，單自由度模型過于簡化，無法真實反應鋼構(gòu)高層的損傷效應和損傷演化規(guī)律，更無法真實再現(xiàn)地震作用下實際鋼構(gòu)高層的倒塌破壞過程。

　　二、有限元

　　有限元由于理論成熟，且有大量通用有限元軟件包做支持，是使用最為廣泛的非線性分析方法。國內(nèi)外很多研究者基于有限元方法對鋼構(gòu)高層的震害和倒塌進行了研究。有限元模擬結(jié)果與地震中鋼構(gòu)高層的反應符合良好。采用三維有限元建立數(shù)值模型，預測鋼構(gòu)高層在地震作用下的損傷和倒塌是有可能的。有限元分析利用時程有限元，通過探測鋼構(gòu)高層側(cè)向位移的突然增加來評定鋼構(gòu)高層的倒塌能力。

　　三、靜力彈塑性分析

　　隨著計算機能力的提高以及鋼構(gòu)高層基于性能抗震設(shè)計的發(fā)展，即與構(gòu)件非線性模型的激勵彈塑性分析方法得到了廣泛應用，在國內(nèi)外抗震設(shè)計規(guī)范中都將其列為進行非線性地震響應計算的手段。激勵彈塑性分析假定非線性響應與等效單自由度體系的響應相關(guān)，等效側(cè)向力沿鋼構(gòu)高層的高度在整個分析過程保持不變。研究者提出了改進的激勵彈塑性分析方法，如應用等效側(cè)向力的時變分布模式，考慮高階振型影響的模態(tài)激勵彈塑性分析等。但是彈塑性分析缺乏理論基礎(chǔ)，且不能考慮地震持時，也不能考慮鋼構(gòu)高層往復振動導致非線性變形和滯回損傷累積效應。目前，靜力彈塑性分析主要作為一種近似方法用于鋼構(gòu)高層的抗震性能評價。

　　四、增量動力分析

　　增量動力分析作為一種有力的工具，研究鋼構(gòu)高層從構(gòu)件屈服和非線性響應到動力失穩(wěn)階段的結(jié)構(gòu)整體行為，用于評價鋼構(gòu)高層的抗倒塌能力。增量動力分析需要進行一系列非線性動力分析，地震動強度度量參數(shù)逐漸增加直至達到鋼構(gòu)高層倒塌能力，獲得地震動強度度量參數(shù)關(guān)于鋼構(gòu)高層需求參數(shù)的一組曲線。增量動力分析計算量較大，分析結(jié)果與地震動強度度量參數(shù)的選擇有關(guān)。增量動力分析可對鋼構(gòu)高層的地震過程進行精確數(shù)值計算，能夠反映鋼構(gòu)高層的地震損傷演化規(guī)律，并對鋼構(gòu)高層的抗地震倒塌能力進行評估，是一種非常有效的數(shù)值計算方法。

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