基于試驗(yàn)單元的多尺度有限元抗震混合試驗(yàn)方法研究.pdf

1、為提高大型復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)抗震分析的精確性和可靠性，準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)強(qiáng)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(yàn)中提出了“多尺度有限元抗震混合試驗(yàn)方法”。在多尺度有限元抗震混合試驗(yàn)中，分別以試驗(yàn)單元、宏觀計(jì)算單元和微觀計(jì)算單元模擬結(jié)構(gòu)整體的不同部分，通過(guò)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(yàn)?zāi)Ｐ?，進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)抗震非線性分析。針對(duì)結(jié)構(gòu)的多尺度有限元抗震混合試驗(yàn)，本文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　（1）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(yàn)方法，指出了試驗(yàn)平臺(tái)、有限元軟件和試驗(yàn)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(yàn)系統(tǒng)的構(gòu)建方法。
　?。?）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(jī)理，提出了經(jīng)驗(yàn)法和仿真法進(jìn)行多尺度單元的選取，對(duì)大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)應(yīng)綜合考慮這兩種方法，進(jìn)行試驗(yàn)單元和計(jì)算單元的選取。
　?。?）實(shí)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(yàn)的關(guān)鍵，本

3、文在研究試驗(yàn)單元和計(jì)算單元特性的基礎(chǔ)上，基于多點(diǎn)約束方法實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)單元和不同尺度計(jì)算單元連接界面自由度的協(xié)調(diào)，同時(shí)基于OpenFresco混合試驗(yàn)平臺(tái)，通過(guò)子程序的編寫和試驗(yàn)系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)置，詳細(xì)闡述了有限元軟件 ABAQUS和 MTS試驗(yàn)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(yàn)中，試驗(yàn)單元的邊界條件復(fù)雜，在多尺度界面連接的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)試驗(yàn)單元的自由度縮減，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)單元加載方式的簡(jiǎn)化。
　?。?）以一鋼框架為抗震研究對(duì)象