结构混合试验边界协调技术与应用

第 10 期中国地震局工程力学研究所2018届博士论文摘要(Ⅰ) 71水库监控
结构混合试验边界协调技术与应用
柔性触觉传感器张    钰
(中国地震局工程力学研究所,哈尔滨  150080)
伞齿轮传动中图分类号:TU317        文献标识码: A          doi:10.3969/j.issn.0253-4975.2019.10.014混合试验方法是近年来常用的一种结构试验方法,通过将整体结构划分为多个计算子结构及数值子结构,可以将分布在不同地方的计算机与实验设备整合起来进行结构试验。在以往的混合试验技术研究中,重点集中在混合试验平台的开发以及对于简单的边界具有较少自由度的结构的混合试验应用中,而对子结构边界条件的研究较少。由于混合试验均采用子结构技术,各子结构之间边界条件的准确性对整体结构地震响应的模拟有较大的影响,研究不同类型的结构在进行混合试验时的边界条件处理方法具有重要的意义。本文的主要研究内容如下:减震结构等效线性化分析是一种常用的分析方法,本文研究了金属阻尼墙在等效线性化分析中阻尼器变形与结构层间变形的关系,提出了金属阻尼墙变形模式的影响因素,并根据其变形模式提出了位移折减系数的简化计算方法,通过数值模拟对比分析验证了:①所提的简化计算方法具有较高的准确性;②阻尼墙的变形模式与边界条件的假定有关,边界条件的准确性对减震结构计算分析的准确性有重要影响。
研究了框架结构混合试验边界条件,提出了“物理领域重叠”的边界条件处理方法。通过延伸试验子结构构件形成“物理重叠领域”,并引入“重叠领域”部分框架梁柱反弯点位于中点的假定,解决了试验子结构边界处弯矩或转角的施加难题。通过混合试验数值模拟与整体结构的有限元分析进行对比,验证了“物理领域重叠”方法的准确性。采用开、闭环控制相结合的试验控制方法,对4层框架进行了混合试验研究,进一步验证了所提方法的准确性,同时证明了该方法对于模拟结构在地震作用下进入强非线性直至破坏的模拟能力。
研究了高层剪力墙结构混合试验的边界条件,提出了“数值领域重叠”的边界条件处理方法。通过延伸数值子结构构件形成“数值重叠领域”,避免了数值子结构底部倾覆转角的施加,解决了常规模拟方式中数值子结构边界处由于边界处理引入的约束条件导致的应力集中问题,从而提高了模拟的准确性。提出了将试验子结构受到的竖向力分为恒定轴力和变动轴力的试验加载方式,分别通过预应力筋和千斤顶进行加载,并通过竖向力开环控制的方式解决了试验子结构边界处倾覆弯矩的施加难题。通过数值模拟对比了“无领域重叠”、“领域重叠”和结构整体分析的结果差异,验证了“数值领域重叠”方法的准确性。最后采用“领域重叠”方法对某120 m高层剪力墙结构进行了混合试验,证明了所提方法的准确性和有效性。
本文最后采用“物理领域重叠”对开缝钢板阻尼墙减震结构进行了混合试验研究,结果表明,阻尼墙剪切变形与结构层间变形存在较大的差异,验证了阻尼墙边界条件对位移折减系数的影响,并进一步证分布式光学孔径系统>可利霉素说明书
明了“物理领域重叠”的边界条件处理方法对于框架结构的有效性。
hca2关键词 混合试验;边界条件;领域重叠;高层结构;消能减震结构;等效线性化
(作者,张钰:zhangyuthu@126 )

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标签:试验   结构   混合   子结构   边界条件   重叠   领域
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