山地掉层框架结构的受力特点目前已有较多研究,部分研究表明高阶振型对于山地掉层结构的设计和分析影响重大,传统的Pushover方法受这种高阶振型影响程度仍不明确,而能够高阶振型影响的MPA法成为一种选择。为此本文以动力弹塑性时程分析结果为依据,研究顺坡方向掉层结构高阶振型影响,并对比传统Pushover法,进一步研究MPA法在山地掉层框架结构当中的精度问题。本文基于平地规则框架结构抗震分析方法:振型分解反应谱法、静力弹塑性分析方法和动力弹塑性时程分析方法,旨在研究高阶振型在掉层框架结构当中影响及MPA相对于传统静力推覆分析方法的差异性,进而为即将颁布的行业规范《山地建筑结构设计规程》提供一定的理论依据。主要的研究内容包括:(1)山地掉层框架结构简化模型的引入;(2)验证山地掉层框架结构高阶振型显著影响的存在;(3)两种振型控制方法在山地掉层框架结构中的控制效果对比分析;(4)以掉层层数、掉层的左右刚度比和掉层质量比为变量,研究弹性分析中不同结构布置的影响;(5)进一步研究不同结构布置对弹塑性分析结果的影响,同时考虑了烈度的变化影响。(6)不同性能点求解方法的差异;(7)基于动力弹塑性时程分析结果,进行不同结构布置和烈度下,MPA、改进MPA(MMPA)和其他各类分布力下的层间位移角和层剪力的差异对比。通过本文的对比研究,得到以下结论:(1)双葫芦串模型能够作为山地掉层框架结构的等效分析模型。同时相对于规则框架结构,山地掉层框架结构更易受到高阶振型的影响。(2)对于同一结构,振型位移控制法远大于振型质量参与系数法所需的阶数,后者得到的振型数和建议最少振型数量最为接近。对于某些条件下,可以适当提高1-2个振型数量来进行计算。(3)弹性分析阶段,不同结构布置对高阶振型的影响具有显著差异:掉层数的增加和掉层质量比的增加将增强局部楼层高阶振型影响,而左右刚度比的增加将引起局部位置高阶振型影响降低。弹塑性分析阶段,推覆分析的方向对目标位移影响较小。组合不同振型下的层剪力和位移的误差差异较大。相对于位移,层剪力受高阶振型影响更为显著。结构布置和烈度对组合不同振型的误差结果有较大影响,高阶振型主要影响1-1和下接地层位置,而1-2和-1F则影响较小。(4)对于性能点的确定,杨红方法、修正目标位移法和FEMA440线性化法预测效果较好,而能力谱方法仅在烈度较低时预测效果较好。(5)各分布力在中部楼层的预测值均较为精确,伴随楼层的上升,各分布力的误差分布趋势较为固定而离散性加大:MPA和MMPA的效果最佳,相对于前者MMPA法的预测精度并未显著提高,其次分别为SRSS分布、指数分布、Mode1分布和倒三角分布,而均匀分布严重低估结构的内力和变形,误差最大。1-1层和掉层部分的内力和变形受结构布置的变化最为敏感。综上所述,对山地框架结构进行性能评估时可采用MMPA或者MPA法,局部掉层部位采用均匀分布进行补充分析。(6)各分布力对薄弱层预测方面:结构布置变化可能会导致薄弱层的转移,均匀分布的预测效果最差,且最大层间位移角偏大,而MMPA组合、MPA组合、指数分布和SRSS分布的结果较为合理。