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本文主要研究基于有限元软件OpenSees的混合试验方法,并通过单层钢框架的混合仿真和混合试验验证该试验方法的有效性和精度。研究内容如下: 讨论了混合试验方法的基本原理,求解结构动力方程使用的数值积分算法,子结构边界条件的处理方法,试验系统的架构以及试验所需具备的软件和硬件。 建立基于有限元软件OpenSees、接口程序OpenFresco和MTS控制器的混合试验系统,并介绍了该试验系统的使用方法。研究结果表明:在有限元软件中定义试验单元,通过接口程序实现有限元软件与试验控制系统进行数据通讯,从而完成混合试验。 通过对单层钢框架的混合仿真验证了该混合试验系统的性能。模拟结果表明:试验参数选择合理,混合试验系统工作正常,模型边界条件正确,仿真结果和理论计算吻合。 通过对单层钢框架的混合试验验证该系统的的稳定性和精度。试验结果表明:有限元软件通过接口程序有效地实现了与试验控制系统之间的数据通信,数值子结构与试验子结构的自由度能够很好地协调,该混合试验系统具有良好的稳定性和精度。