基于試驗單元的多尺度有限元抗震混合試驗方法研究.pdf

1、為提高大型復雜建筑結(jié)構(gòu)抗震分析的精確性和可靠性，準確實現(xiàn)強震作用下結(jié)構(gòu)的非線性分析，本文將多尺度概念引入到混合試驗中提出了“多尺度有限元抗震混合試驗方法”。在多尺度有限元抗震混合試驗中，分別以試驗單元、宏觀計算單元和微觀計算單元模擬結(jié)構(gòu)整體的不同部分，通過不同尺度模型之間的協(xié)同分析與耦合，構(gòu)建多尺度有限元抗震混合試驗模型，進行整體結(jié)構(gòu)抗震非線性分析。針對結(jié)構(gòu)的多尺度有限元抗震混合試驗，本文的主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）基于尺度離

2、散和尺度間耦合的思想提出了多尺度有限元抗震混合試驗方法，指出了試驗平臺、有限元軟件和試驗控制系統(tǒng)的選取與組建方式，研究并闡述了多尺度有限元抗震混合試驗系統(tǒng)的構(gòu)建方法。
　　（2）結(jié)構(gòu)的尺度離散方法直接影響著抗震分析的精確性，文中基于結(jié)構(gòu)的倒塌機理，提出了經(jīng)驗法和仿真法進行多尺度單元的選取，對大型復雜結(jié)構(gòu)應綜合考慮這兩種方法，進行試驗單元和計算單元的選取。
　?。?）實現(xiàn)不同尺度間單元的耦合是多尺度有限元抗震混合試驗的關(guān)鍵，本

3、文在研究試驗單元和計算單元特性的基礎(chǔ)上，基于多點約束方法實現(xiàn)了試驗單元和不同尺度計算單元連接界面自由度的協(xié)調(diào)，同時基于OpenFresco混合試驗平臺，通過子程序的編寫和試驗系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)置，詳細闡述了有限元軟件 ABAQUS和 MTS試驗控制系統(tǒng)的連接設(shè)置方法。考慮到多尺度有限元混合試驗中，試驗單元的邊界條件復雜，在多尺度界面連接的基礎(chǔ)上，通過對試驗單元的自由度縮減，實現(xiàn)試驗單元加載方式的簡化。
　?。?）以一鋼框架為抗震研究對象