基于桿系結(jié)構(gòu)的子結(jié)構(gòu)擬動(dòng)力試驗(yàn)方法研究與應(yīng)用.pdf

1、子結(jié)構(gòu)擬動(dòng)力試驗(yàn)將子結(jié)構(gòu)技術(shù)與擬動(dòng)力試驗(yàn)結(jié)合起來，其除了具有擬動(dòng)力試驗(yàn)的特點(diǎn)優(yōu)勢外，還通過子結(jié)構(gòu)技術(shù)，將整體結(jié)構(gòu)分成試驗(yàn)子結(jié)構(gòu)與數(shù)值子結(jié)構(gòu)，通過子結(jié)構(gòu)之間數(shù)據(jù)的協(xié)調(diào)反饋，綜合起來實(shí)現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)模擬。該試驗(yàn)方法不僅能將地震作用下的結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)更為客觀真實(shí)地反映出來，而且還能大大降低試驗(yàn)的成本。
　　本文以子結(jié)構(gòu)擬動(dòng)力試驗(yàn)方法理論為基礎(chǔ)，在開源有限元軟件OpenSEES下借助通用腳本語言Tc1，針對框架結(jié)構(gòu)完成了基于桿系結(jié)構(gòu)的

2、子結(jié)構(gòu)擬動(dòng)力試驗(yàn)程序開發(fā)，并應(yīng)用該程序進(jìn)行了子結(jié)構(gòu)邊界條件處理的研究，研究結(jié)果對真實(shí)試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)有一定的參考意義。具體本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　首先研究了子結(jié)構(gòu)擬動(dòng)力試驗(yàn)方法。介紹了子結(jié)構(gòu)擬動(dòng)力試驗(yàn)方法的基本原理，并深入探討了子結(jié)構(gòu)擬動(dòng)力試驗(yàn)中的幾個(gè)關(guān)鍵問題，包括子結(jié)構(gòu)選取與模型建立、數(shù)值積分方法的選擇及邊界條件的處理。在此基礎(chǔ)上，詳細(xì)討論了子結(jié)構(gòu)擬動(dòng)力試驗(yàn)的誤差。該部分的研究為本文的程序開發(fā)提供了理論基礎(chǔ)。
　　其次闡

3、述了OpenSEES的彈塑性時(shí)程分析及在此基礎(chǔ)上的子結(jié)構(gòu)擬動(dòng)力試驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)。介紹了OpenSEES的程序架構(gòu)及利用腳本語言Tc1實(shí)現(xiàn)子結(jié)構(gòu)擬動(dòng)力試驗(yàn)的全流程，對于建模過程中的材料本構(gòu)關(guān)系、截面類型、單元類型進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，同時(shí)對于求解動(dòng)力控制方程中涉及到的質(zhì)量矩陣、剛度矩陣及阻尼矩陣和求解后的結(jié)果記錄與輸出也做了詳細(xì)的介紹。該部分利用OpenSEES及腳本語言Tc1實(shí)現(xiàn)子結(jié)構(gòu)擬動(dòng)力試驗(yàn)為本文的程序開發(fā)提供了技術(shù)手段。
　　再次介紹

4、了基于桿系結(jié)構(gòu)的子結(jié)構(gòu)擬動(dòng)力試驗(yàn)程序的開發(fā)。介紹了試驗(yàn)程序的幾大模塊，包括控制中心、計(jì)算中心、真實(shí)試驗(yàn)機(jī)等，詳細(xì)闡述了OpenSEES與NetSLab連接實(shí)現(xiàn)子結(jié)構(gòu)擬動(dòng)力試驗(yàn)的關(guān)鍵技術(shù)，針對邦威電液伺服試驗(yàn)系統(tǒng)及其與程序的接口設(shè)計(jì)做了詳細(xì)的介紹，依靠程序內(nèi)基于Socket機(jī)制的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)交換，成功實(shí)現(xiàn)了基于桿系結(jié)構(gòu)的子結(jié)構(gòu)擬動(dòng)力試驗(yàn)程序的開發(fā)，最后以具體框架算例驗(yàn)證了程序的可行性與可靠性。
　　最后研究了基于桿系結(jié)構(gòu)的子結(jié)構(gòu)擬