【摘 要】
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混合试验作为一种有效的结构抗震试验方法,可较为真实地反应结构在地震作用下的破坏机制。其通过划分子结构进行试验与数值模拟相结合,具有试验环境要求较低,经济性高等优势,且可一定程度解决缩尺试验带来的误差。但其数值子结构通过数值模拟进行计算,其材料本构变化取决于事先设定的参数,并不能较高精度的模拟结构于实际情况下的运动特性。本文提出一种模型更新算法,目的在于材料本构端一定程度减少混合试验带来的误差,并通
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混合试验作为一种有效的结构抗震试验方法,可较为真实地反应结构在地震作用下的破坏机制。其通过划分子结构进行试验与数值模拟相结合,具有试验环境要求较低,经济性高等优势,且可一定程度解决缩尺试验带来的误差。但其数值子结构通过数值模拟进行计算,其材料本构变化取决于事先设定的参数,并不能较高精度的模拟结构于实际情况下的运动特性。本文提出一种模型更新算法,目的在于材料本构端一定程度减少混合试验带来的误差,并通过建立多跨连续梁桥模型以验证算法的精度与可行性。本文所作具体内容如下所示:(1)阐述了现阶段于抗震领域常用的试验方法,总结各方法的适用条件与利弊,通过现阶段国内外研究成果为下文所作研究铺设理论基础。(2)以较为成熟的UKF模型更新算法阐述了模型更新混合试验的原理。从加载控制方法,积分算法与时滞效应等方面总结了混合试验与模型更新混合试验在试验加载路径过程中可能会产生的误差,并总结了含有时滞的结构动力平衡方程与恢复力公式。(3)基于模型更新混合试验的基本原理,提出结合最小二乘法目标函数的双折线模型更新算法。基于Python开发了算法的数值更新计算模块,并以一简单框架墩模型验证了算法的可行性。(4)以实际连续梁桥为基础,分析桥梁各部分并等效为计算模型,使用Abaqus有限元软件进行建模,完成了全桥的模态分析以及地震作用下的动力时程分析,使用计算机实现了传统混合试验与本文所提出的模型更新混合试验,通过对比所得的时程曲线以及滞回曲线,证明本文所提出的算法于实际工程中较传统混合试验具有一定的精度与可行性。
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