基于预测-几何修正方法的多子结构协同混合试验方法

文章针对抗震混合试验中的数值积分方法进行了研究,提出了基于Newmark-法的预测-几何修正算法(P-GC)。算法采用过程刚度进行子结构边界位移预测,通过几何修正方法找回所丢失的预测位移增量值。为了实现该方法,对基于P-GC算法所开发的多子结构协同混合试验系统进行说明。最后通过一个单层双跨结构进行数值模拟试验验证,结果表明基于P-GC算法的多子结构协同混合试验方法能够有效的模拟整体结构地震响应,且较好的模拟了子结构的非线性行为。     

基于凝聚技术的结构抗震混合试验原理

基于自由度凝聚技术导出了适于结构构件或子结构抗震混合试验的动力学方程,提出在子结构连接边界进行质量修正与刚度修正,同时给出了连接边界处的拟动力位移加载模式与力加载模式。分别用Guyan法、Kuhar法、SEREP法和IRS法进行了算例的数值模拟分析,比较了不同凝聚方法间的差异,并验证了凝聚技术应用于结构抗震混合试验的可行性。     

防屈曲钢支撑阻尼器的试验研究

对7个一字形内芯外包钢管的防屈曲钢支撑阻尼器进行静力往复试验和子结构拟动力试验研究。在静力往复试验中根据试件的破坏特征不断完善其构造措施以确定其合理构造,并研究合理构造的防屈曲钢支撑阻尼器的滞回性能。静力往复试验结果表明这类防屈曲钢支撑阻尼器具有很好的滞回特性和耗能性能。为研究装有防屈曲钢支撑阻尼器的框架在地震作用下的动力反应,对一个单自由度框架结构进行子结构拟动力试验。子结构拟动力试验表明地震作用下钢支撑阻尼器结构的抗震能力得到了很大的提高,有效地降低结构的最大位移。用ANSYS软件计算得到的和试验得到的钢支撑阻尼器结构的地震反应吻合得很好,说明ANSYS计算时所用的阻尼器恢复力模型及参数的确定是合理的。     

结构抗震混合试验技术初探

基于子结构模态综合法对结构抗震混合试验技术进行了初步研究,提出了将整体结构划分为试验子结构和计算子结构,采用对接加载主模态修正方法对试验子结构进行质量矩阵和刚度矩阵局部修正,并给出了连接边界的加载模式。     

基于力和位移混合控制的多自由度结构拟静力试验方法研究

多自由度结构拟静力试验中需对各自由度按照特定的力比例模式进行加载,因此力控制加载自然成为多自由度结构拟静力试验的选择。然而,结构进入倒塌阶段后承载力急剧下降,采用力控制加载的拟静力加载试验难以实施。为有效解决上述问题,提出一种适用于多自由度结构拟静力试验的力和位移混合控制方法。采用此混合控制试验方法既能够保持结构各自由度的受力符合特定的力比例关系,又可以保证在结构进入倒塌阶段后实施稳定的加载控制。基于MTS公司的Flex-Test IIm平台采用Visual BASIC语言开发了多自由度力和位移混合控制拟静力加载试验控制软件TMPTG,并进行了具体试验,验证了混合控制算法的有效性。     

MDOF子结构拟动力方法在复杂高层结构抗震试验中的应用研究

研究了实验子结构、计算子结构均为多自由度(MDOF)的子结构拟动力试验方法,并采用该方法对一种新型复杂高层结构——框支配筋砌体剪力墙结构进行了抗震试验研究。分析结果表明,当全结构的实验子结构采用多自由度后,不仅使实验能够得到全结构的地震反应,而且可以较好地反映实验子结构在真实地震作用下的力和位移的分布方式,并且可以得到不同性质楼层(如转换层结构的上部和下部楼层)在地震作用下的层位移-层剪力滞回耗能特性,而后两点是实验子结构采用单自由度的子结构拟动力试验做不到的。试验证明,采用实验子结构、计算子结构均为多自由度的子结构拟动力试验方法进行复杂高层结构的抗震试验能比目前常用的实验子结构采用单自由度的子结构拟动力试验获得更多有效而真实的数据。     

复杂子结构的位移法分析

子结构分析是小机子解算大题目的有效方法之一。子结构位移法分析的关键,是解算阶数较一般矩阵位移法方程K_rU_r=P_r(1)已经大大降低了的方程K_r_2U_r_2=P_r_2(2)式中:U_r_2——子结构边界节点的位移列阵;R_r_2——作用在子结构边界节点上的外载荷列阵,其中考虑了子结构内部节点上外载荷列阵P_(bb)的影响;     

足尺结构模型等效力控制试验研究

等效力控制试验方法是一种采用力反馈的闭环位移控制系统,本文将其先后应用于三层框支配筋砌块短肢砌体剪力墙结构和三层预制钢筋混凝土剪力墙结构足尺模型的拟动力子结构试验中,完成了试验子结构为多自由模型、计算子结构为弹性非线性复杂结构模型的拟动力子结构试验。试验结果表明,采用等效力控制进行复杂足尺结构模型的拟动力子结构试验是可行的,可以得到试验模型的下降段数据。     

结构抗震静力实验方法综述

详细介绍了两种结构抗震试验方法：伪静力试验和拟动力试验,对伪静力试验的加载设备和装置及试验方法作了说明,具体阐述了拟动力试验的基本方法和等效单自由度体系的拟动力试验及子结构技术,以期指导实践。     

建筑结构混合试验平台HyTest开发研究

拟动力试验是一种重要的结构抗震联机试验方法,近年来出现了网络化、有限元化和实时化的趋势,形成了混合试验方法。鉴于混合试验分支多样,涉及数值分析、加载设备与控制等多个学科,为了方便试验的实施与技术的发展,迫切需要使用混合试验平台。为此开发了建筑结构混合试验平台HyTest,能够实现全结构拟动力试验、传统子结构拟动力试验、本地及分布式的基于静力子结构的混合试验和基于动力子结构的P2P混合试验。试验平台采用MTS二次开发编程库VB-COM连接试验控制系统,还可以调用有限元软件OpenSEES和ABAQUS进行数值子结构的分析。为了开展分布式的混合试验,该平台采用Socket通讯机制实现子结构间的数据传输,并采用带中转服务器的通讯模式,解决不同局域网之间的数据传输问题。利用该平台完成了6自由度单层单跨钢框架混合试验,验证了该试验平台的有效性。