基于反彎點的子結構界面模擬方案數(shù)值模擬研究.pdf

1、子結構試驗方法是一種僅將結構的關鍵部位在實驗室進行物理實驗，其他部分采用有限元方法模擬的混合試驗方法。近年來，隨著網絡技術的應用，可以實現(xiàn)試驗子結構和計算子結構分布在不同試驗室，實現(xiàn)分布式子結構試驗，從而極大地共享不同實驗室資源，是一種經濟合理、應用前景廣泛的試驗方法。界面模擬問題是子結構試驗的關鍵核心問題，現(xiàn)階段還處于初步研究階段，嚴重制約了子結構試驗方法的推廣和應用?；诖?，本文從傳統(tǒng)子結構界面模擬方案出發(fā)，提出了基于反彎點的子結構

2、界面模擬方案，采用開源有限元分析軟件OpenSEES進行數(shù)值模擬分析，研究證明了本文提出方案的可行性。
　　本文首先基于剪切型結構模型，對兩種傳統(tǒng)的子結構模擬方案，考慮全因素的界面模擬方案，以及本文提出兩種基于反彎點的界面模擬方案進行了數(shù)值模擬比較。分析結果表明：傳統(tǒng)不考慮傾覆力矩的方案在幾乎為純剪切型結構情況下不論是宏觀位移和滯回曲線，還是內力，均存在較大誤差；傳統(tǒng)考慮傾覆力矩的方案較傳統(tǒng)不考慮傾覆力矩的方案位移和滯回曲線有所改

3、善，但誤差依然較大；考慮全因素的界面模擬方案，考慮了界面上所有信息的傳遞（包括彎矩、剪力和軸力），理論上可以得到幾乎和準確值一致的結果，但是由于其彎矩模擬實現(xiàn)的實際操作困難，導致在目前加載測試設備技術情況下很難實現(xiàn)；本文提出兩種基于反彎點的模擬方案，較考慮全因素的界面模擬方案誤差基本相當，且很好的利用反彎點特點避開了彎矩模擬的實現(xiàn)問題，具有較好的可操作性。
　　隨后，在上述研究基礎上，針對彎剪型模型，采用均勻設計試驗方案，綜合考慮

4、不同層數(shù)、跨度、地震峰值加速度和梁柱線剛度比情況下，對上述試驗方案進行了數(shù)值模擬比較研究以及相應的誤差分析，模擬結果表明：從位移、內力（剪力、彎矩、軸力）時程曲線和滯回曲線比較可以看出，對于彎剪型模型，本文提出的基于反彎點的界面處理方案可以得到和剪切型模型相似的結論，即較傳統(tǒng)方案誤差有較大改善，尤其是第二種方案具有更好的可操作性，是可行的；從累積誤差及其回歸分析可以看出，兩種基于反彎點的方案誤差較小相對傳統(tǒng)方案有所改善。從位移、內力和四