結(jié)構(gòu)彈塑性時(shí)程分析中顯式積分的收斂性和并行性研究.pdf

1、近年來,越來越多的高層建筑的不斷涌現(xiàn),它們的超限和抗震審查需要非線性時(shí)程分析,結(jié)構(gòu)彈塑性分析是規(guī)范指定的超限審查方法,著名的軟件均配有顯式算法(如中心差分法)。中心差分法的積分步長(zhǎng)很小,能夠比較精確的模擬結(jié)構(gòu)的任何形式的非線性滯回過程。中心差分法在大型建筑的驗(yàn)算中耗時(shí)非常大,但是中心差分法在計(jì)算中不形成總剛度矩陣,沒有逆運(yùn)算,計(jì)算過程可以分解成單元乘法運(yùn)算,適合并行求解,并行計(jì)算會(huì)提高計(jì)算效率。本文基于北京 YJK軟件公司的開發(fā)要求,針

2、對(duì)YJK開發(fā)動(dòng)力時(shí)程顯式并行算法進(jìn)行研究,來解決結(jié)構(gòu)彈塑性地震反反應(yīng)顯式算法問題。本文的主要內(nèi)容和結(jié)論有:
　　(1)運(yùn)用Fortran語言編寫中心差分法的程序,利用程序?qū)Π^民營經(jīng)濟(jì)發(fā)展中心公寓的滑動(dòng)屋蓋控制模型進(jìn)行分析,通過不斷改變屋蓋的連接剛度得出結(jié)構(gòu)的位移數(shù)據(jù),并與WILSON-θ法進(jìn)行對(duì)比,得到其收斂性規(guī)律。
　　研究結(jié)果表明:非線性結(jié)構(gòu)在運(yùn)用中心差分法進(jìn)行計(jì)算時(shí),其位移是否收斂與結(jié)構(gòu)的剛度大小有關(guān)。在彈性階段,中

3、心差分法計(jì)算出的位移均收斂;在彈塑性階段,根據(jù)剛度大小的不同,中心差分法計(jì)算出的位移會(huì)出現(xiàn)發(fā)散、震蕩收斂等現(xiàn)象,但通過改變結(jié)構(gòu)的剛度大小之后,中心差分法會(huì)最終收斂。
　　(2)利用Intel Visual Fortran編譯器中的OpenMP并行計(jì)算模型對(duì)中心差分法的并行計(jì)算進(jìn)行研究。運(yùn)用不同的并行編譯指導(dǎo)語句和變量屬性設(shè)置來優(yōu)化并行體,使其在單一多核計(jì)算機(jī)上運(yùn)行,并與串行程序進(jìn)行對(duì)比,分析并行計(jì)算的效率。驗(yàn)證項(xiàng)目的可開發(fā)性和市場(chǎng)