基于材料本构模型参数更新的RC结构混合试验方法及应用
发布时间：2021-04-08 18:36
地震灾害给人类造成了巨大的人员伤亡和经济损失。为了提高土木工程结构在地震中的安全性,深入研究结构的抗震性能是十分必要的。混合试验方法是研究结构抗震性能的重要手段之一。通过取出结构的关键部位作为试验子结构,其他部分作为数值子结构的方式,混合试验方法在很大程度上解决了大尺寸试件场地、加载设备和经费的限制问题。但是对于大型复杂结构,在强震作用下进入非线性的构件数量将非常可观,取出全部关键构件作为试验子结构往往是不现实的。这将导致部分可能产生非线性的关键构件只能作为数值子结构进行分析,这也就对数值子结构模拟的准确性提出了较高要求。就混合试验而言,数值子结构可以基于现有的有限元方法和材料本构模型建立。本文的研究重点是在混合试验数值子结构模型确立后,通过模型更新方法提高数值子结构的准确性。目前,模型更新混合试验方法多集中于构件本构模型（层模型）参数的识别与更新。基于层模型的分析会带来较大误差,且无法了解构件的局部反应。同时,目前对于钢筋混凝土结构还没有能包含构件尺寸、边界条件、轴压比、配箍率等一系列因素在内的广义上的构件本构模型。而针对不同的构件的狭义构件本构模型,参数难以更新,限制了模型更新混合...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：161 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
地震后破坏的钢筋混凝土结构
值和试验两种方式对所提出的更新混合试验方法进行了验证，并将该方法应用于一座薄壁高墩钢筋混凝土连续刚构桥，对其抗震性能进行了分析。期望本文能对结构混合试验的发展有所助益。1.2 混合试验方法的研究现状混合试验方法最早由日本学者 Hakuno 等人[5]在 19 世纪 60 年代末提出，该方法的主要思想是将计算机与作动器联机求解运动方程，当时他们采用的是模拟计算机。随后于 70 年代中期，Takanashi 等人[6]采用数字计算机代替模拟计算机，并采用了中心差分法代替线性加速度方法求解运动方程，进一步发展了混合试验方法使其能够用于结构弹塑性地震反应分析。早期的混合试验也就是现阶段全结构拟动力试验的雏形，其主要思想如图 1-2 所示。结构运动方程中的惯性力和阻尼力采用计算机来模拟，结构恢复力由试验加载获得。在获得反馈的恢复力之后，计算机采用给定的数值积分方法进行计算并获得在下一步地震荷载作用下结构的位移。随后将该计算位移发送给加载设备并对试件进行加载，如此循环至地震荷载结束，从而获得结构在地震荷载作用下的动力响应。
哈尔滨工业大学工学博士学位论文土木工程结构的大型化及复杂化，现有加载设备及场地等条件大比例尺混合试验。因此，子结构拟动力试验在 80 年中期被 出并逐渐得到发展。与全结构拟动力试验相比，子结构拟动力试试验子结构与数值子结构两部分，计算机在完成当前步动力方得的位移分别发送给数值子结构与试验子结构，如图 1-3 所示。或加载后将恢复力 Rn(t)（数值子结构）和 Re(t)（试验子结构）就是说，图 1-3 中 R(t)应为 Rn(t)与 Re(t)的和。
【参考文献】：
期刊论文
[1]结构多轴抗震试验加载系统开发及控制策略研究[J]. 曾聪,吴斌,许国山,陈永盛. 振动与冲击. 2014(02)
[2]地震作用下RC薄壁空心墩抗剪强度比较研究[J]. 孙治国,王东升,郭迅,王涛. 土木工程学报. 2013(12)
[3]考虑剪切变形的RC薄壁空心墩滞回分析模型[J]. 司炳君,孙治国,王东升. 大连理工大学学报. 2013(06)
[4]采用隐性卡尔曼滤波器的自适应子结构试验方法[J]. 王涛,张健,吴斌. 振动工程学报. 2013(03)
[5]外环位移控制与内环力控制拟动力试验方法[J]. 谭晓晶,吴斌. 振动与冲击. 2012(14)
[6]钢筋混凝土空心墩延性变形能力分析[J]. 孙治国,郭迅,王东升,梁永朵. 铁道学报. 2012(01)
[7]钢筋混凝土空心桥墩抗震性能试验研究[J]. 杜修力,陈明琦,韩强. 振动与冲击. 2011(11)
[8]多层框架结构远程协同拟动力试验研究[J]. 范云蕾,郭玉荣,肖岩,何文辉. 土木工程学报. 2011(02)
[9]基于最小二乘法的自适应拟动力子结构试验[J]. 王涛,吴斌,张健. 结构工程师. 2011(S1)
[10]基于最小二乘法的时滞实时在线估计方法[J]. 王贞,吴斌. 振动工程学报. 2009(06)
博士论文
[1]能量一致积分方法及其在混合试验中的应用[D]. 潘天林.哈尔滨工业大学 2016
[2]基于模型更新的土木结构混合试验方法[D]. 王涛.哈尔滨工业大学 2014
[3]基于数据驱动和物理模型的结构地震损伤识别方法研究[D]. 陶冬旺.哈尔滨工业大学 2013
[4]钢筋混凝土桥墩抗震变形能力研究[D]. 孙治国.中国地震局工程力学研究所 2012
[5]子结构试验的数值稳定性分析[D]. 邓利霞.哈尔滨工业大学 2011
[6]网络化结构实验室NetSLab的研究[D]. 范云蕾.湖南大学 2010
[7]防屈曲支撑的抗震性能及子结构试验方法[D]. 李妍.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]薄壁空心桥墩的震损机理研究[D]. 江浩然.中国地震局工程力学研究所 2015
[2]HyTest混合试验平台的MTS通信模块及分布试验功能的开发[D]. 杨婧.哈尔滨工业大学 2014
[3]实时混合试验的H∞控制[D]. 宁西占.哈尔滨工业大学 2013
[4]基于Bouc-Wen模型的RC框架梁-柱节点与结构抗震性能分析[D]. 杜文晨.哈尔滨工业大学 2013
[5]强震作用下高墩大跨混凝土连续刚构桥的抗震性能研究[D]. 申童.东北林业大学 2013
[6]高墩大跨混凝土连续刚构桥抗震性能研究[D]. 李保宽.中国地震局工程力学研究所 2011
[7]自适应子结构拟动力试验方法[D]. 张健.哈尔滨工业大学 2010
[8]高墩大跨混凝土刚构桥抗震性能研究[D]. 李志兴.中国地震局工程力学研究所 2010
本文编号：3126048
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：161 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
地震后破坏的钢筋混凝土结构
值和试验两种方式对所提出的更新混合试验方法进行了验证，并将该方法应用于一座薄壁高墩钢筋混凝土连续刚构桥，对其抗震性能进行了分析。期望本文能对结构混合试验的发展有所助益。1.2 混合试验方法的研究现状混合试验方法最早由日本学者 Hakuno 等人[5]在 19 世纪 60 年代末提出，该方法的主要思想是将计算机与作动器联机求解运动方程，当时他们采用的是模拟计算机。随后于 70 年代中期，Takanashi 等人[6]采用数字计算机代替模拟计算机，并采用了中心差分法代替线性加速度方法求解运动方程，进一步发展了混合试验方法使其能够用于结构弹塑性地震反应分析。早期的混合试验也就是现阶段全结构拟动力试验的雏形，其主要思想如图 1-2 所示。结构运动方程中的惯性力和阻尼力采用计算机来模拟，结构恢复力由试验加载获得。在获得反馈的恢复力之后，计算机采用给定的数值积分方法进行计算并获得在下一步地震荷载作用下结构的位移。随后将该计算位移发送给加载设备并对试件进行加载，如此循环至地震荷载结束，从而获得结构在地震荷载作用下的动力响应。
哈尔滨工业大学工学博士学位论文土木工程结构的大型化及复杂化，现有加载设备及场地等条件大比例尺混合试验。因此，子结构拟动力试验在 80 年中期被 出并逐渐得到发展。与全结构拟动力试验相比，子结构拟动力试试验子结构与数值子结构两部分，计算机在完成当前步动力方得的位移分别发送给数值子结构与试验子结构，如图 1-3 所示。或加载后将恢复力 Rn(t)（数值子结构）和 Re(t)（试验子结构）就是说，图 1-3 中 R(t)应为 Rn(t)与 Re(t)的和。
【参考文献】：
期刊论文
[1]结构多轴抗震试验加载系统开发及控制策略研究[J]. 曾聪,吴斌,许国山,陈永盛. 振动与冲击. 2014(02)
[2]地震作用下RC薄壁空心墩抗剪强度比较研究[J]. 孙治国,王东升,郭迅,王涛. 土木工程学报. 2013(12)
[3]考虑剪切变形的RC薄壁空心墩滞回分析模型[J]. 司炳君,孙治国,王东升. 大连理工大学学报. 2013(06)
[4]采用隐性卡尔曼滤波器的自适应子结构试验方法[J]. 王涛,张健,吴斌. 振动工程学报. 2013(03)
[5]外环位移控制与内环力控制拟动力试验方法[J]. 谭晓晶,吴斌. 振动与冲击. 2012(14)
[6]钢筋混凝土空心墩延性变形能力分析[J]. 孙治国,郭迅,王东升,梁永朵. 铁道学报. 2012(01)
[7]钢筋混凝土空心桥墩抗震性能试验研究[J]. 杜修力,陈明琦,韩强. 振动与冲击. 2011(11)
[8]多层框架结构远程协同拟动力试验研究[J]. 范云蕾,郭玉荣,肖岩,何文辉. 土木工程学报. 2011(02)
[9]基于最小二乘法的自适应拟动力子结构试验[J]. 王涛,吴斌,张健. 结构工程师. 2011(S1)
[10]基于最小二乘法的时滞实时在线估计方法[J]. 王贞,吴斌. 振动工程学报. 2009(06)
博士论文
[1]能量一致积分方法及其在混合试验中的应用[D]. 潘天林.哈尔滨工业大学 2016
[2]基于模型更新的土木结构混合试验方法[D]. 王涛.哈尔滨工业大学 2014
[3]基于数据驱动和物理模型的结构地震损伤识别方法研究[D]. 陶冬旺.哈尔滨工业大学 2013
[4]钢筋混凝土桥墩抗震变形能力研究[D]. 孙治国.中国地震局工程力学研究所 2012
[5]子结构试验的数值稳定性分析[D]. 邓利霞.哈尔滨工业大学 2011
[6]网络化结构实验室NetSLab的研究[D]. 范云蕾.湖南大学 2010
[7]防屈曲支撑的抗震性能及子结构试验方法[D]. 李妍.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]薄壁空心桥墩的震损机理研究[D]. 江浩然.中国地震局工程力学研究所 2015
[2]HyTest混合试验平台的MTS通信模块及分布试验功能的开发[D]. 杨婧.哈尔滨工业大学 2014
[3]实时混合试验的H∞控制[D]. 宁西占.哈尔滨工业大学 2013
[4]基于Bouc-Wen模型的RC框架梁-柱节点与结构抗震性能分析[D]. 杜文晨.哈尔滨工业大学 2013
[5]强震作用下高墩大跨混凝土连续刚构桥的抗震性能研究[D]. 申童.东北林业大学 2013
[6]高墩大跨混凝土连续刚构桥抗震性能研究[D]. 李保宽.中国地震局工程力学研究所 2011
[7]自适应子结构拟动力试验方法[D]. 张健.哈尔滨工业大学 2010
[8]高墩大跨混凝土刚构桥抗震性能研究[D]. 李志兴.中国地震局工程力学研究所 2010
本文编号：3126048
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