一种基于多尺度模型更新的新型混合试验方法技术

一种基于多尺度模型更新的新型混合试验方法，属于结构工程抗震试验技术领域。本发明专利技术包括步骤1、对待测整体结构离散化为整体结构的数值模型，并选取用于提供模型参数更新部分的子结构；步骤2、求解结构运动方程，进行非线性静力分析，并将计算出的试验子结构边界自由度上的位移发送给连接试验子结构的作动器；步骤3、将骤2中作动器按照有限元分析软件计算得到的位移对试件进行加载，将实际测量得到的位移和反力发送到参数估计模块；步骤4、本构模型参数在线估计；步骤5，重复步骤2～步骤4，直至试验结束。本发明专利技术的方法可以选取含有不同类型构件的复杂结构作为试验子结构，从而可以同时实现材料层次、构件层次数值模型参数更新。

A new hybrid test method based on multi-scale model updating

【技术实现步骤摘要】
一种基于多尺度模型更新的新型混合试验方法
本专利技术涉及一种大型工程结构混合试验方法，属于结构工程抗震试验

技术介绍
混合试验是一种将实验室物理加载与计算机数值模拟相结合的结构抗震试验方法，它可以完成大尺度结构动力试验，可以评估整体结构地震反应及抗震性能。在评估建筑物结构地震反应及抗震性能时，对建筑结构的抗震性能研究从对结构件的抗震性能发展道路对整体结构体系的抗震性能研究，目前对结构抗震性能的分析研究试验主要集中在普通的单一有限元分析和传统的抗震试验方法上，其中普通有限元分析主要是利用有限元软件对建筑结构建立有限元模型进行抗震性能分析，但是这种分析结构正确以及分析精度高低在很大程度上取决建立有限元模型能否客观的反应结构本身的力学性能，而传统的抗震试验性能分析时，往往采用地震模拟振动台试验，通过振动台来模拟地震时，地面运动，并在振动台上搭建结构模型实现建筑物结构地震反应及抗震性能试验，并将计算机模拟数值与振动试验台进行结合，评估整体结构地震反应及抗震性能；通常来讲，混合试验将待评估结构中的关键部位作为物理子结构在实验室中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多尺度模型更新的新型混合试验方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1、对于待测整体结构将其在有限元分析软件中离散化为整体结构的数值模型，在整体结构中选取一部分作为试验子结构进行试验加载同时明确试验子结构的边界自由度，将试验子结构与作动器相连接并建立试验子结构的数值模型作为等代试验子结构，等代试验子结构中的本构模型参数采用参数的识别值；/n步骤2、在时间积分模块中采用数值积分算法求解结构运动方程得到结构的地震响应，将整体结构动力自由度上的位移发送到整体结构数值模型中对应的自由度上，利用当前步的位移和上一步的模型参数在有限元分析软件中对整体结构数值模型进行一次非线性静力分析，并将计算...

【技术特征摘要】
1.一种基于多尺度模型更新的新型混合试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、对于待测整体结构将其在有限元分析软件中离散化为整体结构的数值模型，在整体结构中选取一部分作为试验子结构进行试验加载同时明确试验子结构的边界自由度，将试验子结构与作动器相连接并建立试验子结构的数值模型作为等代试验子结构，等代试验子结构中的本构模型参数采用参数的识别值；
步骤2、在时间积分模块中采用数值积分算法求解结构运动方程得到结构的地震响应，将整体结构动力自由度上的位移发送到整体结构数值模型中对应的自由度上，利用当前步的位移和上一步的模型参数在有限元分析软件中对整体结构数值模型进行一次非线性静力分析，并将计算出的试验子结构边界自由度上的位移发送给连接试验子结构的作动器；
步骤3、将骤2中作动器按照有限元分析软件计算得到的位移对试件进行加载，将实际测量得到的位移和反力发送到参数估计模块；
步骤4、采用非线性参数识别方法在线估计本构模型参数，UFK算法通过确定性采样的方法生成2n+1组材料本构参数采样点，在当前步中隐性卡尔曼滤波器将2n+1组材料本构参数采样点依次发送给在有限元分析软件中建立的试验子...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟丽岩，刘家秀，王涛，吴斌，王贞，宁西占，许国山，杨格，
申请(专利权)人：黑龙江科技大学，
类型：发明
国别省市：黑龙;23