基于ABAQUS的多尺度抗震混合試驗(yàn)方法研究.pdf

1、結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)是結(jié)構(gòu)抗震研究的主要手段，混合試驗(yàn)是目前國(guó)內(nèi)外結(jié)構(gòu)抗震研究的熱點(diǎn)，它既兼顧了傳統(tǒng)有限元數(shù)值模擬和傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)方法的優(yōu)點(diǎn)，又相應(yīng)規(guī)避了它們的缺點(diǎn)。為了提高大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)抗震分析的準(zhǔn)確性和可靠性，本文對(duì)由結(jié)構(gòu)多尺度計(jì)算方法與混合試驗(yàn)方法結(jié)合形成的多尺度混合試驗(yàn)方法的可行性展開(kāi)了相關(guān)研究。本文主要工作如下:
　　1、首先根據(jù)國(guó)內(nèi)外抗震混合試驗(yàn)方法的研究現(xiàn)狀明確本文研究?jī)?nèi)容。并對(duì)混合試驗(yàn)方法原理、結(jié)構(gòu)多尺度計(jì)算方法和多尺度混

2、合試驗(yàn)原理進(jìn)行了闡述，其中在多尺度混合試驗(yàn)原理部分對(duì)不同尺度單元的選取方法、不同尺度計(jì)算單元之間的耦合和試驗(yàn)單元的加載控制進(jìn)行了詳細(xì)的分析。
　　2、根據(jù)多尺度混合試驗(yàn)方法研究的需要，構(gòu)建了AOM混合試驗(yàn)系統(tǒng)。該AOM混合試驗(yàn)系統(tǒng)是通過(guò)ABAQUS子程序自定義單元VUEL和MTS CSIC數(shù)據(jù)接口程序?qū)崿F(xiàn)ABAQUS、OpenFresco與MTS控制系統(tǒng)三者之間通道的連接。
　　3、以第三代3層基準(zhǔn)建筑物為研究對(duì)象，取框架底

3、層左側(cè)邊柱反彎點(diǎn)以下的部位作為試驗(yàn)單元，其余部位作為計(jì)算單元，計(jì)算單元用ABAQUS中的梁?jiǎn)卧?B31)建模。試件根據(jù)試驗(yàn)單元的剛度等效原則設(shè)計(jì)，通過(guò)學(xué)校的加載系統(tǒng)模擬試件鉸接的邊界條件，按照AOM混合試驗(yàn)系統(tǒng)的操作流程進(jìn)行兩個(gè)工況下顯式算法的混合試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了所建AOM系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性和加載精度，能夠準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)3維結(jié)構(gòu)整體的非線(xiàn)性分析。
　　4、再將多尺度計(jì)算方法引入到AOM混合試驗(yàn)中，仍然以第三代3層基準(zhǔn)建筑物為研究對(duì)

4、象，試驗(yàn)單元的選取、試件的設(shè)計(jì)、試件加載方式和采用的顯式算法不變，不同的是利用ABAQUS中的梁?jiǎn)卧?B31)模擬結(jié)構(gòu)中受力較簡(jiǎn)單的構(gòu)件建立宏觀單元，利用ABAQUS中的實(shí)體單元（C3D8R單元）模擬結(jié)構(gòu)中梁柱節(jié)點(diǎn)受力較為復(fù)雜的部件建立微觀單元，宏觀單元、微觀單元和試驗(yàn)單元共同組成多尺度混合試驗(yàn)?zāi)Ｐ?。?jīng)多尺度混合試驗(yàn)后分析可知AOM混合試驗(yàn)系統(tǒng)能夠滿(mǎn)足多尺度抗震混合試驗(yàn)的需求;多尺度混合試驗(yàn)方法可以真實(shí)再現(xiàn)結(jié)構(gòu)中容易發(fā)生破壞或用有限元分