考虑不完整边界条件的混合试验方法

来源 :第六届全国结构抗振控制与健康监测学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wei71
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  混合试验是将试验室物理加载与计算机数值模拟在线结合来评估结构性能的试验方法,如果将待评估结构分解为试验子结构和数值子结构两部分,则混合试验可以进行大比例尺甚至足尺结构的性能评估。但是当子结构边界自由度较多时,其边界条件往往难以完全实现,而边界条件的缺失势必改变原结构的受力状态,影响结构性能评估的准确性。本文提出采用在线数值模拟的方法,以解决不完整边界条件问题,我们称之为考虑不完整边界条件的混合试验方法。该方法的核心思想是,建立两套数值模型,一套是整体结构的数值模型,另一套是试验子结构的数值模型,并假定两套模型的本构关系相同;前一模型功结构计算用,后一模型供本构参数识别用。试验中每一加载步的具体过程是:首先,由整体结构的数值模型计算出试验子结构边界自由度上的位移,根据试验室加载能力,实现能够实现的自由度上的位移;其次,根据实现的位移和测得的反力,由物理子结构数值模型及参数估计算法在线识别本构模型参数;最后,利用识别结果更新整体结构数值模型中的本构参数,并计算下一步位移反应。由于结构反应由整体结构数值模型求得,边界条件自然得到满足;而且数值模型的本构参数不断根据物理子结构的试验结果在线修正,提高了数值计算的准确性。本文按照上述方法对边界条件不完整钢筋混凝土框架结构进行了数值仿真和混合试验,结果表明,所提方法降低了边界条件不足造成的不利影响,提高了混合试验的模拟精度。
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