大型建筑结构多尺度有限元协同分析的抗震混合试验方法

项目名称： 大型建筑结构多尺度有限元协同分析的抗震混合试验方法

项目编号： No.51278322

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 建筑科学

项目作者： 田石柱

作者单位： 苏州科技学院

项目金额： 80万元

中文摘要： 为提高大型建筑结构抗震分析的准确性和可靠性，在有限元分析方法与子结构拟动力试验方法的基础上，本项目提出"大型建筑结构多尺度有限元协同分析的抗震混合试验方法"，将多尺度分析方法和物理试验方法引入到大型建筑结构抗震有限元分析中，形成由宏观有限计算单元模拟结构线性和局部弱非线性部分，微观有限计算单元模拟结构局部较强非线性部分，物理试验单元（视为一种特殊计算单元）模拟极为复杂或难以精确建模的部分的多尺度混合有限元模型，通过不同尺度模型之间的协同分析与耦合，进行整体结构抗震精细化非线性分析。 该方法有助于弥补大型有限元软件在结构抗震分析中处理强非线性方面存在的劣势，避免了拟动力抗震试验的集中质量假设，在分析中充分体现了大型建筑结构的复杂性。项目研究成果提供了一种研究大型建筑结构抗震性能的试验研究手段，促进现代抗震试验方法创新，为我国结构抗震有限元混合试验平台和相关软件的开发提供必要的理论基础。

中文关键词： 抗震混合试验；多尺度；试验单元；计算单元；加载方法

英文摘要： In order to refine the accuracy and reliability of the seismic response analysis of huge building structures, this project applies the multi-scale finite element analysis method and physical testing method to the seismic response analysis to present a noval method, named as "seismic hybrid simulation with collaborative multi-scale finite element analysis for huge building structures", based on this method, a hybrid model which is consisted of numerical elements and experimental elements is builded, where the macroscopic elements simulate the linear and local weakly nonlinear behavior of the partial structure, the microscopic elements simulate the less nonlinear behavior of the partial structure, and the experimental elements are regarded as special computing elements simulate the local strong nonlinear behavior of the partial structure.Through linking the three types of elements, the collaborative analysis of the huge building sructures are conducted accurately. The mentioned method not only contributes to overcome the shortage of the FEA softwares in structural seismic analysis to solve the strong nonlinear problems, but also avoids the lumped mass hypothesis in the pseudodynamic testing method, thus fully reflects the complexity of huge building structures. The achievement of this project will provide a possib

英文关键词： Seismic hybrid test；Multiple scale；Experimental elements；Numerical elements；Loading method