【摘 要】
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构件本构、截面本构和材料本构相关参数在模型更新中作为更新对象,通过参数识别修正更新而起到了提高混合试验精度的作用。在复杂结构抗震性能研究中,构件本构模型更新因仅能对构件参数相同的数值子结构进行更新而使其在实际应用中受到诸多限制。本文以构件本构模型更新为基础,提出了对照经验公式更新方法来完成框架结构中构件参数不同相似构件模型更新。该方法取物理子结构试验数据参数识别结果为识别值,取经验公式计算出的模型
【基金项目】
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国家自然科学基金(51878259)
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构件本构、截面本构和材料本构相关参数在模型更新中作为更新对象,通过参数识别修正更新而起到了提高混合试验精度的作用。在复杂结构抗震性能研究中,构件本构模型更新因仅能对构件参数相同的数值子结构进行更新而使其在实际应用中受到诸多限制。本文以构件本构模型更新为基础,提出了对照经验公式更新方法来完成框架结构中构件参数不同相似构件模型更新。该方法取物理子结构试验数据参数识别结果为识别值,取经验公式计算出的模型参数作为初始值,通过识别值和初始值的对照计算获得一组用于修正模型参数的修正系数,进而对数值子结构中构件参数不同的相似相关构件的经验公式计算结果进行修正,从而提升混合试验精度。本文研究的主要内容如下:(1)阐述迭代型参数识别算法差分进化算法原理及该算法参数识别的基本流程。再基于DE算法的不同的交叉变异策略,对单自由度Bouc-Wen模型进行参数识别,参数识别结果表明DE算法在一定的策略下具有较好的效率及精度。与递推型参数识别算法UKF方法进行算例对比分析参数识别精度问题,结果表明二者均具有较好的精度,DE算法在一定策略下与UKF相比精度更高。最后引入自适应算子改进传统DE算法从而避免早熟收敛,为后续离线模型更新参数识别提供基础。(2)阐述对照经验公式构件本构模型更新基本原理并对相关经验公式的选择做出说明。基于改进IMK模型经验公式,采用改进自适应DE算法对钢筋混凝土构件拟静力试验恢复力模型参数进行识别,通过相似构件模型参数预测验证对照经验公式更新方法的可行性。利用Open Sees有限元软件,完成弹性钢筋混凝土框架基于对照经验公式的构件本构离线模型更新混合试验,并研究该类混合试验的精度问题,数值仿真结果表明:该方法可以较好的提高数值子结构中相似构件的仿真精度,混合试验的精度也因此得到提高。(3)基于一榀五层三跨弹塑性钢筋混凝土框架结构,对比在传统构件更新、对照构件更新及按经验公式取值的Open Sees数值模拟几种不同工况下,各类混合试验精度。利用五层三跨算例物理子结构试验数据实现离线模型更新数据重复利用,用以完成一榀三层两跨RC框架数值仿真试验。对比三个不同规模的框架在不同对照构件更新策略下的修正精度,总结分析对照经验公式构件本构模型更新方法的影响因素。
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