基于多尺度結(jié)構(gòu)抗震混合試驗原理及試驗方法研究.pdf

1、為了研究建筑結(jié)構(gòu)在強震作用下的微觀破壞機理以及提高建筑結(jié)構(gòu)地震反應分析的精確性和可靠性，將多尺度有限元分析方法引入抗震混合試驗中形成多尺度混合有限元抗震試驗方法。在該方法中將復雜結(jié)構(gòu)在地震作用下表現(xiàn)出來的特性劃分為線性、非線性以及強非線性部分，形成由宏觀有限元模型模擬線性部位，微觀有限元模型模擬非線性部位以及試驗單元模擬用普通有限元難以模擬的強非線性部位的多尺度混合有限元模型，再對其進行抗震性能分析。本文主要針對多尺度混合有限元抗震試驗

2、方法的原理、抗震混合試驗平臺的構(gòu)建以及抗震混合試驗的實現(xiàn)方法進行闡述。
　　把多尺度的概念引入到結(jié)構(gòu)的抗震混合試驗，將結(jié)構(gòu)的基本動力方程演變?yōu)槎喑叨然旌蟿恿Ψ匠蹋亩喑叨然旌蟿恿Ψ匠痰慕怦詈蛿?shù)值積分算法方面對多尺度混合有限元抗震試驗方法的原理進行詳細闡述。對于混合試驗系統(tǒng)的構(gòu)建，主要是針對現(xiàn)有的Opensees、ABAQUS以及MTS控制加載系統(tǒng)，結(jié)合OpenFresco混合試驗平臺軟件分別研究了不同計算引擎的抗震混合試驗系統(tǒng)的

3、構(gòu)建方法。多尺度混合有限元模型中構(gòu)建了宏觀計算單元與微觀計算單元連接界面上單元節(jié)點的運動協(xié)調(diào)方程，并利用用戶自定義的Connector單元實現(xiàn)試驗子結(jié)構(gòu)與計算子結(jié)構(gòu)的有效連接。為了能對試驗單元的邊界條件進行物理試驗模擬，構(gòu)建了3個作動器的加載方案，即利用3個作動器的協(xié)調(diào)運動來實現(xiàn)水平自由度、垂直自由度和轉(zhuǎn)動自由度的模擬。并建立了相應的加載規(guī)則和力、位移反饋規(guī)則。
　　最后為了證明多尺度混合有限元模型在抗震混合試驗中具有合理性和優(yōu)越