A force control high-order single-step-β method (HSM) for substructure pseudo-dynamic testing

This paper proposes a new technique which introduces the high-order single-step-β method(HSM)into the experimental study on the substructure pseudo-dynamic testing(SPDT).The technique is based on the proposed concept of equivalent shear stiffness which can meet the requirement of the HSM algorithm.A study is done to theoretically validate the technique by the numerical analysis of two-storey shear building structure,in comparison of the proposed substructure pseudo-dynamic testing algorithm with the central difference method(CDM).Then,a full-scale SPDT model,the three-storey frame-supported reinforced concrete short-limb masonry shear wall structure,is designed and tested to simulate the seismic response of the corresponding six-storey structure and verify the proposed force control HSM technique.Meanwhile,the techniques of both stiffness correction and force control are suggested to control algorithmic error,control error and measurement error.The results indicate that the force control HSM can be used in the full-scale multi-degree-of-freedom(MDOF)substructure pseudo-dynamic testing before descent segment of structure restoring force properties.     

预测砌体墙板开裂模式的支持向量机方法

为探索一种简单易行、精度良好的砌体墙板开裂模式预测方法,建立了一个预测面外均布荷载下砌体墙板开裂模式的支持向量机方法:对砌体墙板试验开裂模式进行特征提取,获取开裂模式先验知识;对提取的开裂模式特征进行数值化定义,得到描述开裂模式的特征值;应用支持向量机学习这些试验墙板开裂模式的特征值;应用学习/训练后的支持向量机模型,对新墙板进行开裂模式的预测.对该支持向量机方法的验证,分别考察了3种情况:三边支撑墙板、四边支撑墙板、混合两种支撑的墙板.结果表明所建立的支持向量机方法,能够基于试验墙板开裂模式,较精确地预测新墙板开裂模式.     

胶合木曲梁横纹应力及开裂研究

研究了胶合木曲梁纯弯曲区横纹应力与各向同性材料曲梁纯弯曲区径向应力.结果表明：胶合木曲梁纯弯曲区横纹应力与各向同性材料曲梁纯弯曲区径向应力分布规律大致相同,都是中性轴附近大,随距中性轴距离的增大而减小;胶合木曲梁纯弯曲区横纹应力以胶缝为分界线,呈锯齿状分布,层板髓心位置对应力峰值影响较大,髓心位于层板大面的胶合木其横纹应力最大,应力峰值是简化计算式的1.5倍.根据胶合木的应力特点和脆性开裂特点,建立了胶合木开裂损伤本构模型,并编制了相应的有限元软件ABAQUS用户材料子程序UMAT,成功预测了曲梁的横纹开裂及其极限承载力,与曲梁承载力试验相比,其刚度和极限承载力吻合良好.     

预测面外荷载下砌体墙板破坏模式的CA模型

基于典型墙板试验记录,提出了应用细胞自动机技术直接预测面外均布荷载下砌体墙板破坏模式的方法,其中一个传递函数被用来模拟边界效应向墙板内各个区域的传递和效应,由此产生了基础墙板和新墙板内各个区域的状态值,进而应用所建议的准则匹配两墙板内的类似区域,最后以两墙板的类似区域和基础墙板的试验破坏模式为依据,鉴别出新墙板的破坏区域,预测出新墙板的接近试验结果的破坏模式.     

空间相关地面运动数学模型下线性体系反应谱矩的计算方法

研究在空间相关地面运动数学模型下的线性体系振动反应的０～２阶谱矩的计算问题．采用的数值分析方法为文献［１］给出的空间相关地面运动模型的应用提供了有效的数学手段．     

一种球面网壳动力失效的联合预测方法

以地震作用下精细化有限元分析的单层球面网壳的动力失稳破坏模式为基础、结合细胞自动机(CA)方法,发展了一套单层网壳动力失稳破坏模式和失效荷载的联合预测方法。首先,对基础单层球面网壳进行了简谐荷载作用下全荷载域动力时程有限元分析(FEA),并时时提取各级动荷载幅值下所有节点的位移值及单元的应变能密度。之后,用建立的联合方法预测了其它同类网壳的动力失稳破坏模式及失效荷载,并与相应FEA计算结果进行了分析比较。结果表明,所提出的联合方法,在一定程度上能基于一个单层球面网壳的动力失稳破坏模式和失效荷载预测其它不同跨度、不同矢跨比、不同杆件截面尺寸的单层球面网壳的动力失稳破坏模式及失效荷载。因此,结合FEA数值模拟,实现了CA方法在单层球面网壳动力失稳破坏模式和失效荷载预测中的应用。     

修正值和类似区域在砌体墙板中的应用

对面外水平均布荷载下的砌体墙板考虑了砌体的变异和边界条件这两个重要因素,引入了修正值和类似区域的概念,然后根据新板在基础板对应的类似区域,将基础板的修正值应用到新板中,对新板的不同区域的弹性模量进行修正,再结合传统的有限元分析技术计算出新板的破坏荷载。将用该方法计算的破坏荷载值与试验值进行对比。     

线性体系在空间相关地面运动下反应谱矩的分析

本文研究了空间相关地面运动数学模型下线性体系振动反应的前三阶谱矩的特点和它们的解析计算方法。本文的分析有助于对空间相关振动问题的全面认识和应用分析。     

Lateral static and dynamic characteristics of thin-walled box girder

To analyze the static and dynamic behaviors of the thin-walled box girder in its lateral webs in consideration of shear lag effect and shear deformation, an approach based on the minimum potential principle is introduced in this paper. Both static and dynamic response equations as well as the corresponding natural boundary conditions of the box girder are deduced. Meanwhile, three generalized displacement functions: w(x), U(x) and θ(x) are employed and their differences in the calculus of variation are quantitatively investigated. The comparison of finite shell element results with analytical results of calculation examples validates the feasibility of the proposed approach.