【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于土木工程结构试验，更具体的说是涉及一种含阻尼的钢框架结构虚拟混合试验方法及试验系统。
技术介绍
1、混合试验的基本思想是将整体结构分为数值子结构和试验子结构两部分，对数值子结构在有限元软件中进行数值模拟，对在整体结构中表现较为复杂的试验子结构利用作动器或者振动台进行加载，两部分数据通过试验系统的通讯功能进行传输，在一个整体结构动力方程中得到统一。
2、目前，大多数真实的混合试验，是将非线性构件作为试验子结构在试验机上加载，当构件模型尺寸规模较大时，有限的加载设备条件就无法对试验构件进行足尺试验，同时加载设备和有限元软件之间的数据传输也面临较大困难。为了保证作动器和有限元软件之间的数据交换地稳定且准确，因此在真实的混合试验之前，需要进行虚拟混合试验，作为真正混合试验前的预模拟，目的是在于跑通试验流程，发现试验问题，预测试验结果，这是试验前的重要准备工作。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提出一种含阻尼的钢框架结构虚拟混合试验方法及试验系统，以克服真实混合试验试验子结构规模较大设备不足的问题。
2、实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种含阻尼的钢框架结构虚拟混合试验方法，步骤如下：
3、步骤1：将含阻尼的钢框架结构划分为试验子结构和数值子结构；
4、步骤2：建立数值子结构的数值模型，对数值子结构的数值模型施加地震荷载，设置重启动分析；
5、步骤3：计算数值子结构在地震力作用下的位移响应；
6、
7、步骤5：计算得到试验子结构阻尼的反馈力，将阻尼反馈力传输到数值子结构部分，复制步骤二的数值子结构的数值模型，改变地震荷载并施加阻尼反馈力，重新设置重启动分析；
8、步骤6：重复步骤3到步骤5，直至地震荷载加载结束，完成试验。
9、进一步的，步骤2，建立数值子结构的数值模型，对数值子结构的数值模型施加地震荷载，设置重启动分析，具体方法为：
10、采用有限元软件abaqus建立数值子结构数值模型，首先新建部件梁和柱，对梁和柱赋予截面属性以及钢材的材料属性，合并为一个部件；然后新建分析步，分析类型为隐式动力，设置分析时间；接着新建地震荷载幅值曲线，导入地震荷载，地震荷载持续时间共30s，将地震荷载划分为0.5s一段，共60段；再新建数值模型边界条件，将数值模型底部支座固支，取第一段地震荷载施加在数值模型底部；接着划分网格，开启重启动分析，以便下一个分析步可以在此分析步基础上进行计算；最后，新建作业，提交并运行模型。
11、进一步的，步骤4，读取数值子结构的位移响应数据并传输到试验子结构部分，具体方法为：
12、步骤4.1，通过有限元软件abaqus运行得到odb结果文件，通过代码检索odb结果文件读取数值子结构的位移响应数据，具体为：
13、通过odb＝openodb('odb文件路径')命令打开odb文件，step＝odb.steps['step-1']命令检索到具体分析步，last_frame＝step.frames[-1]命令获取最后一帧的全部数据，node_label＝last_frame.['节点号']命令指定节点号或节点集合，displacements＝node_label.fieldoutputs['u']检索最后一帧该节点所有的位移数据；
14、步骤4.2，在数值子结构和试验子结构之间建立通信，将数值子结构计算得到的地震荷载的位移响应数据传输到试验子结构部分，具体为：
15、通讯过程通过socket命令基于tcp/ip协议建立，计算数值子结构的服务器利用import socket导入socket模块，使用socket.socket()命令指明所用的协议及套接字类型，创建一个基于tcp/ip协议的socket通信；使用bind()命令绑定ip地址和端口号，通过listen()命令开始监听连接请求，设置监听数目为1；
16、计算试验子结构的客户端调用socket.socket()命令，接着使用connect()命令连接服务器地址和端口号，激发tcp的三路握手过程向服务器发起连接请求，连接成功后便成功与服务器端建立连接；
17、服务器端在读取到数值子结构计算得到的地震荷载的位移响应数据后，通过send()命令发送到客户端；客户端通过recv()命令接收到位移响应数据。
18、进一步的，步骤5，计算得到试验子结构阻尼的反馈力，将阻尼反馈力传输到数值子结构部分，复制步骤二的数值子结构的数值模型，改变地震荷载并施加阻尼反馈力，重新设置重启动分析，具体方法为：
19、步骤5.1，采用maxwell模型计算粘弹性阻尼器的阻尼力，该模型由刚度元件和阻尼元件串联而成，粘弹性阻尼器阻尼力为：
20、
21、式中f为粘弹性阻尼器阻尼力，k和c分别为粘弹性阻尼器的刚度系数和阻尼系数，u1(t)为粘弹性阻尼器的位移，为粘弹性阻尼器的速度，计算得到阻尼力后通过send()命令传输到数值子结构部分；
22、步骤5.2，复制步骤二中的数值子结构的数值模型，修改模型属性，在重启动中勾选从上一个作业中读取数据，且选择上一个分析步作为重启动的位置；
23、步骤5.3，修改地震幅值曲线，选择第二段地震荷载加载到支座底部并在此施加试验子结构传输来的阻尼力。
24、进一步的，步骤6中待地震荷载加载完毕，客户端调用socket.close()命令退出客户端程序，服务器端收到客户端关闭请求时，同样调用close()命令结束与客户端的连接。
25、一种含阻尼的钢框架结构虚拟混合试验系统，实施所述的含阻尼的钢框架结构虚拟混合试验方法，实现含阻尼的钢框架结构虚拟混合试验。
26、本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：能够准确的进行数值子结构和试验子结构之间数据的传输，作为真实混合试验前的预模拟，有助于结构混合试验方法的进一步推广。
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1.一种含阻尼的钢框架结构虚拟混合试验方法，其特征在于，步骤如下：
2.根据权利要求1所述的含阻尼的钢框架结构虚拟混合试验方法，其特征在于，步骤2，建立数值子结构的数值模型，对数值子结构的数值模型施加地震荷载，设置重启动分析，具体方法为：
3.根据权利要求2所述的含阻尼的钢框架结构虚拟混合试验方法，其特征在于，步骤4，读取数值子结构的位移响应数据并传输到试验子结构部分，具体方法为：
4.根据权利要求3所述的含阻尼的钢框架结构虚拟混合试验方法，其特征在于，步骤5，计算得到试验子结构阻尼的反馈力，将阻尼反馈力传输到数值子结构部分，复制步骤二的数值子结构的数值模型，改变地震荷载并施加阻尼反馈力，重新设置重启动分析，具体方法为：
5.根据权利要求4所述的含阻尼的钢框架结构虚拟混合试验方法，其特征在于，步骤6中待地震荷载加载完毕，客户端调用socket.close()命令退出客户端程序，服务器端收到客户端关闭请求时，同样调用close()命令结束与客户端的连接。
6.一种含阻尼的钢框架结构虚拟混合试验系统，其特征在于，实施权利要求
...【技术特征摘要】
1.一种含阻尼的钢框架结构虚拟混合试验方法，其特征在于，步骤如下：
2.根据权利要求1所述的含阻尼的钢框架结构虚拟混合试验方法，其特征在于，步骤2，建立数值子结构的数值模型，对数值子结构的数值模型施加地震荷载，设置重启动分析，具体方法为：
3.根据权利要求2所述的含阻尼的钢框架结构虚拟混合试验方法，其特征在于，步骤4，读取数值子结构的位移响应数据并传输到试验子结构部分，具体方法为：
4.根据权利要求3所述的含阻尼的钢框架结构虚拟混合试验方法，其特征在于，步骤5，计算得到试验子结构阻尼的反馈力，将阻尼反...
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