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一种用于研究结构风激励响应的混合模拟试验方法技术

技术编号:23853020 阅读:77 留言:0更新日期:2020-04-18 09:38
本发明专利技术提出一种结合数值模拟与物理试验用于研究结构风荷载下动力响应的方法,属于结构防灾领域,特别是结构抗风试验研究领域。本发明专利技术所提出的试验方法,将实际工程结构划分为试验子结构(1)和计算子结构(2),试验子结构(1)通过新型风激励装置(4)加载,计算子结构(2)通过结构分析软件进行计算机数值模拟,二者之间通过数据交换系统(3)进行交互,从而得到整体结构在外部风激励下的响应。该方法克服了传统的风洞试验由于尺寸限制难以准确模拟复杂工程结构在风荷载下的响应,特别是克服了风损试验难度大等方面的缺陷,突破了结构模型尺寸限制,降低了试验费用,对极端风荷载模拟效果更理想,可以满足工程技术及研究人员的需求。

A hybrid simulation test method for the study of wind induced response of structures

【技术实现步骤摘要】
一种用于研究结构风激励响应的混合模拟试验方法
本专利技术提出一种结合数值模拟与物理试验用于研究结构风荷载下动力响应的试验方法,属于结构防灾领域,特别是结构抗风试验研究领域。
技术介绍
风灾是自然灾害的主要灾种之一。近年来,由于全球气候变暖,风灾更加严重,每年造成全球经济损失达数百亿甚至数千亿美元。土木工程结构抗风研究是防灾减灾领域中非常重要的学科方向。传统的结构抗风试验研究多采用风洞试验模拟自然风在构筑物表面的作用。但现有的风洞试验室在规模上往往难以满足结构足尺模型试验的要求,因此不得不对试验结构采用缩尺简化,所得到的试验结果必然与真实情况存在较大差异;特别是由于风洞设计和建造成本方面的考虑,常规风洞往往不能开展破坏性的风损试验,以避免破坏后的构件对试验装置的损害。随着近年来计算机数值计算技术的飞速发展,数值模拟技术成为结构抗风试验研究的重要手段。通过人工风荷载时程模拟构筑物表面作用的风荷载并利用流体力学软件进行数值计算从而实现结构动力响应的求解,为解决风洞试验价格高昂等经济性问题提供了一条有效途径。但考虑到破坏阶段结构构件局部大变形和材料非线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种结合数值模拟与物理试验用于研究结构风致动力响应的方法,其特征在于,将实际研究的工程结构划分为试验子结构(1)和计算子结构(2),并设置数据交换系统(3)。/n

【技术特征摘要】
1.一种结合数值模拟与物理试验用于研究结构风致动力响应的方法,其特征在于,将实际研究的工程结构划分为试验子结构(1)和计算子结构(2),并设置数据交换系统(3)。


2.一种根据权利要求1所述的试验子结构(1),其特征在于,在边界上进行风致激励加载,在子结构的分界面上进行界面加载,并根据工程实际设置边界约束(6)。


3.一种根据权利要求2所述的风致激励加载,其特征在于,将试验构件表面进行单元划分,并将其与以气囊及伺服气阀为主要组成的风激励装置(4)相连接。


4.一种根据权利要求2所述的界面加载,其特征在于,根据计算子结构(2)的动力响应信息,利用加载装置将相应的力或位移等作用施加到试验子结构(1)的界面上。


5.一种根据权利要求2所述的边界约束(6),其特征在于,是试验子结构(1)作为整体结构一部分所受到的外部约束,即整体结构外部约束中直接作用于试验子结构(1)上的约束条件,按实际约束情况进行设置。


6.一种根据权利要求1所述的计算子结构(2),其特征在于,由计算机软件进行数值模拟,能够通过输入风荷载及试验子结构(1)的动力响应反馈信息进行数值计算,得到计算子结构(2)的动力响应。

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【专利技术属性】
技术研发人员:戴靠山梅竹胡皓
申请(专利权)人:四川大学
类型:发明
国别省市:四川;51

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