基于材料本構模型參數更新的RC結構混合試驗方法及應用
發(fā)布時間：2021-04-08 18:36
地震災害給人類造成了巨大的人員傷亡和經濟損失。為了提高土木工程結構在地震中的安全性,深入研究結構的抗震性能是十分必要的�；旌显囼灧椒ㄊ茄芯拷Y構抗震性能的重要手段之一。通過取出結構的關鍵部位作為試驗子結構,其他部分作為數值子結構的方式,混合試驗方法在很大程度上解決了大尺寸試件場地、加載設備和經費的限制問題。但是對于大型復雜結構,在強震作用下進入非線性的構件數量將非�？捎^,取出全部關鍵構件作為試驗子結構往往是不現實的。這將導致部分可能產生非線性的關鍵構件只能作為數值子結構進行分析,這也就對數值子結構模擬的準確性提出了較高要求。就混合試驗而言,數值子結構可以基于現有的有限元方法和材料本構模型建立。本文的研究重點是在混合試驗數值子結構模型確立后,通過模型更新方法提高數值子結構的準確性。目前,模型更新混合試驗方法多集中于構件本構模型（層模型）參數的識別與更新�；趯幽Ｐ偷姆治鰰䦷磔^大誤差,且無法了解構件的局部反應。同時,目前對于鋼筋混凝土結構還沒有能包含構件尺寸、邊界條件、軸壓比、配箍率等一系列因素在內的廣義上的構件本構模型。而針對不同的構件的狹義構件本構模型,參數難以更新,限制了模型更新混合...
【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數】：161 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
地震后破壞的鋼筋混凝土結構
值和試驗兩種方式對所提出的更新混合試驗方法進行了驗證，并將該方法應用于一座薄壁高墩鋼筋混凝土連續(xù)剛構橋，對其抗震性能進行了分析。期望本文能對結構混合試驗的發(fā)展有所助益。1.2 混合試驗方法的研究現狀混合試驗方法最早由日本學者 Hakuno 等人[5]在 19 世紀 60 年代末提出，該方法的主要思想是將計算機與作動器聯機求解運動方程，當時他們采用的是模擬計算機。隨后于 70 年代中期，Takanashi 等人[6]采用數字計算機代替模擬計算機，并采用了中心差分法代替線性加速度方法求解運動方程，進一步發(fā)展了混合試驗方法使其能夠用于結構彈塑性地震反應分析。早期的混合試驗也就是現階段全結構擬動力試驗的雛形，其主要思想如圖 1-2 所示。結構運動方程中的慣性力和阻尼力采用計算機來模擬，結構恢復力由試驗加載獲得。在獲得反饋的恢復力之后，計算機采用給定的數值積分方法進行計算并獲得在下一步地震荷載作用下結構的位移。隨后將該計算位移發(fā)送給加載設備并對試件進行加載，如此循環(huán)至地震荷載結束，從而獲得結構在地震荷載作用下的動力響應。
哈爾濱工業(yè)大學工學博士學位論文土木工程結構的大型化及復雜化，現有加載設備及場地等條件大比例尺混合試驗。因此，子結構擬動力試驗在 80 年中期被 出并逐漸得到發(fā)展。與全結構擬動力試驗相比，子結構擬動力試試驗子結構與數值子結構兩部分，計算機在完成當前步動力方得的位移分別發(fā)送給數值子結構與試驗子結構，如圖 1-3 所示。或加載后將恢復力 Rn(t)（數值子結構）和 Re(t)（試驗子結構）就是說，圖 1-3 中 R(t)應為 Rn(t)與 Re(t)的和。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]結構多軸抗震試驗加載系統開發(fā)及控制策略研究[J]. 曾聰,吳斌,許國山,陳永盛. 振動與沖擊. 2014(02)
[2]地震作用下RC薄壁空心墩抗剪強度比較研究[J]. 孫治國,王東升,郭迅,王濤. 土木工程學報. 2013(12)
[3]考慮剪切變形的RC薄壁空心墩滯回分析模型[J]. 司炳君,孫治國,王東升. 大連理工大學學報. 2013(06)
[4]采用隱性卡爾曼濾波器的自適應子結構試驗方法[J]. 王濤,張健,吳斌. 振動工程學報. 2013(03)
[5]外環(huán)位移控制與內環(huán)力控制擬動力試驗方法[J]. 譚曉晶,吳斌. 振動與沖擊. 2012(14)
[6]鋼筋混凝土空心墩延性變形能力分析[J]. 孫治國,郭迅,王東升,梁永朵. 鐵道學報. 2012(01)
[7]鋼筋混凝土空心橋墩抗震性能試驗研究[J]. 杜修力,陳明琦,韓強. 振動與沖擊. 2011(11)
[8]多層框架結構遠程協同擬動力試驗研究[J]. 范云蕾,郭玉榮,肖巖,何文輝. 土木工程學報. 2011(02)
[9]基于最小二乘法的自適應擬動力子結構試驗[J]. 王濤,吳斌,張健. 結構工程師. 2011(S1)
[10]基于最小二乘法的時滯實時在線估計方法[J]. 王貞,吳斌. 振動工程學報. 2009(06)
博士論文
[1]能量一致積分方法及其在混合試驗中的應用[D]. 潘天林.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[2]基于模型更新的土木結構混合試驗方法[D]. 王濤.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[3]基于數據驅動和物理模型的結構地震損傷識別方法研究[D]. 陶冬旺.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[4]鋼筋混凝土橋墩抗震變形能力研究[D]. 孫治國.中國地震局工程力學研究所 2012
[5]子結構試驗的數值穩(wěn)定性分析[D]. 鄧利霞.哈爾濱工業(yè)大學 2011
[6]網絡化結構實驗室NetSLab的研究[D]. 范云蕾.湖南大學 2010
[7]防屈曲支撐的抗震性能及子結構試驗方法[D]. 李妍.哈爾濱工業(yè)大學 2007
碩士論文
[1]薄壁空心橋墩的震損機理研究[D]. 江浩然.中國地震局工程力學研究所 2015
[2]HyTest混合試驗平臺的MTS通信模塊及分布試驗功能的開發(fā)[D]. 楊婧.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[3]實時混合試驗的H∞控制[D]. 寧西占.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[4]基于Bouc-Wen模型的RC框架梁-柱節(jié)點與結構抗震性能分析[D]. 杜文晨.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[5]強震作用下高墩大跨混凝土連續(xù)剛構橋的抗震性能研究[D]. 申童.東北林業(yè)大學 2013
[6]高墩大跨混凝土連續(xù)剛構橋抗震性能研究[D]. 李保寬.中國地震局工程力學研究所 2011
[7]自適應子結構擬動力試驗方法[D]. 張健.哈爾濱工業(yè)大學 2010
[8]高墩大跨混凝土剛構橋抗震性能研究[D]. 李志興.中國地震局工程力學研究所 2010
本文編號：3126048
【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數】：161 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
地震后破壞的鋼筋混凝土結構
值和試驗兩種方式對所提出的更新混合試驗方法進行了驗證，并將該方法應用于一座薄壁高墩鋼筋混凝土連續(xù)剛構橋，對其抗震性能進行了分析。期望本文能對結構混合試驗的發(fā)展有所助益。1.2 混合試驗方法的研究現狀混合試驗方法最早由日本學者 Hakuno 等人[5]在 19 世紀 60 年代末提出，該方法的主要思想是將計算機與作動器聯機求解運動方程，當時他們采用的是模擬計算機。隨后于 70 年代中期，Takanashi 等人[6]采用數字計算機代替模擬計算機，并采用了中心差分法代替線性加速度方法求解運動方程，進一步發(fā)展了混合試驗方法使其能夠用于結構彈塑性地震反應分析。早期的混合試驗也就是現階段全結構擬動力試驗的雛形，其主要思想如圖 1-2 所示。結構運動方程中的慣性力和阻尼力采用計算機來模擬，結構恢復力由試驗加載獲得。在獲得反饋的恢復力之后，計算機采用給定的數值積分方法進行計算并獲得在下一步地震荷載作用下結構的位移。隨后將該計算位移發(fā)送給加載設備并對試件進行加載，如此循環(huán)至地震荷載結束，從而獲得結構在地震荷載作用下的動力響應。
哈爾濱工業(yè)大學工學博士學位論文土木工程結構的大型化及復雜化，現有加載設備及場地等條件大比例尺混合試驗。因此，子結構擬動力試驗在 80 年中期被 出并逐漸得到發(fā)展。與全結構擬動力試驗相比，子結構擬動力試試驗子結構與數值子結構兩部分，計算機在完成當前步動力方得的位移分別發(fā)送給數值子結構與試驗子結構，如圖 1-3 所示。或加載后將恢復力 Rn(t)（數值子結構）和 Re(t)（試驗子結構）就是說，圖 1-3 中 R(t)應為 Rn(t)與 Re(t)的和。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]結構多軸抗震試驗加載系統開發(fā)及控制策略研究[J]. 曾聰,吳斌,許國山,陳永盛. 振動與沖擊. 2014(02)
[2]地震作用下RC薄壁空心墩抗剪強度比較研究[J]. 孫治國,王東升,郭迅,王濤. 土木工程學報. 2013(12)
[3]考慮剪切變形的RC薄壁空心墩滯回分析模型[J]. 司炳君,孫治國,王東升. 大連理工大學學報. 2013(06)
[4]采用隱性卡爾曼濾波器的自適應子結構試驗方法[J]. 王濤,張健,吳斌. 振動工程學報. 2013(03)
[5]外環(huán)位移控制與內環(huán)力控制擬動力試驗方法[J]. 譚曉晶,吳斌. 振動與沖擊. 2012(14)
[6]鋼筋混凝土空心墩延性變形能力分析[J]. 孫治國,郭迅,王東升,梁永朵. 鐵道學報. 2012(01)
[7]鋼筋混凝土空心橋墩抗震性能試驗研究[J]. 杜修力,陳明琦,韓強. 振動與沖擊. 2011(11)
[8]多層框架結構遠程協同擬動力試驗研究[J]. 范云蕾,郭玉榮,肖巖,何文輝. 土木工程學報. 2011(02)
[9]基于最小二乘法的自適應擬動力子結構試驗[J]. 王濤,吳斌,張健. 結構工程師. 2011(S1)
[10]基于最小二乘法的時滯實時在線估計方法[J]. 王貞,吳斌. 振動工程學報. 2009(06)
博士論文
[1]能量一致積分方法及其在混合試驗中的應用[D]. 潘天林.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[2]基于模型更新的土木結構混合試驗方法[D]. 王濤.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[3]基于數據驅動和物理模型的結構地震損傷識別方法研究[D]. 陶冬旺.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[4]鋼筋混凝土橋墩抗震變形能力研究[D]. 孫治國.中國地震局工程力學研究所 2012
[5]子結構試驗的數值穩(wěn)定性分析[D]. 鄧利霞.哈爾濱工業(yè)大學 2011
[6]網絡化結構實驗室NetSLab的研究[D]. 范云蕾.湖南大學 2010
[7]防屈曲支撐的抗震性能及子結構試驗方法[D]. 李妍.哈爾濱工業(yè)大學 2007
碩士論文
[1]薄壁空心橋墩的震損機理研究[D]. 江浩然.中國地震局工程力學研究所 2015
[2]HyTest混合試驗平臺的MTS通信模塊及分布試驗功能的開發(fā)[D]. 楊婧.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[3]實時混合試驗的H∞控制[D]. 寧西占.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[4]基于Bouc-Wen模型的RC框架梁-柱節(jié)點與結構抗震性能分析[D]. 杜文晨.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[5]強震作用下高墩大跨混凝土連續(xù)剛構橋的抗震性能研究[D]. 申童.東北林業(yè)大學 2013
[6]高墩大跨混凝土連續(xù)剛構橋抗震性能研究[D]. 李保寬.中國地震局工程力學研究所 2011
[7]自適應子結構擬動力試驗方法[D]. 張健.哈爾濱工業(yè)大學 2010
[8]高墩大跨混凝土剛構橋抗震性能研究[D]. 李志興.中國地震局工程力學研究所 2010
本文編號：3126048
本文鏈接：http://www.sikaile.net/jingjilunwen/jianzhujingjilunwen/3126048.html
