求解高速铁路桥梁结构系统地震反应的并行自适应算法研究

项目名称： 求解高速铁路桥梁结构系统地震反应的并行自适应算法研究

项目编号： No.51308555

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 建筑科学

项目作者： 李常青

作者单位： 中南大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 本项目瞄准动力计算算法研究前沿，以求解高速铁路桥梁结构系统在地震作用下的动力反应为对象，以在保障计算精度的前提下提高计算效率为目的，对地震作用下高速铁路桥梁结构系统的各个子结构（包括：车、无砟轨道、梁体、桥墩、土等）进行并行计算，并行计算中各个子结构根据其当前动力状态选择与其适用的计算算法（隐式算法、显式算法、振型叠加法、精细积分法或其他算法），而子结构的边界条件则通过并行计算中子结构之间的通信内容来表达。本项目的研究成果将给出针对特定动力状态子结构所采取的计算算法的适应性指标，实现同一子结构在相邻算法步采用不同计算算法时的可靠算法衔接，编制根据适应性指标可自动选择大部分有效动力计算算法的自适应并行动力计算程序。算法的实现将提高高速铁路桥梁结构系统在地震作用下的动力反应的求解速度，促进高速铁路桥梁系统抗震性能和行车安全性理论的进一步深入和完善，丰富结构动力计算算法领域的内容。

中文关键词： 高速铁路桥梁；振动台试验；动力计算；算法；无条件稳定显式算法

英文摘要： Based on the up-to-date researchs in computation algorithm of dynamic analysis, the projiect will provide the parallel adaptive algorithm to study the seismic response of highspeed railway bridge in order to increase the dynamic computation speed. Substructures in the highspeed railway bridge system(including train,ballastless track,girder,pier,soil) will be calculated with the optimal computation algorithm(including implicit method,explicit method, modal superposition method,precise integration method and so on),respectively.After rapid communication between interfacing substructures，one calculation step of the parallel adaptive algorithm was performed.The project will expand the field of computation algorithm of dynamic analysis and elevate the computation speed of sesimic response of large complicated structure system,which will give a active effect to the advancement of scientific researches in the fields of earthquake engineering and disaster prevention engineering and so on.

英文关键词： high speed railway bridge；shaking table test；dynamic calculation；algorithm；unconditionally stable explicit algorithm