考虑非完整边界条件的新型混合试验方法

摘要 ............................................................................................................................... I Abstract ......................................................................................................................... I II 第1章绪论 . (1)

1.1 课题背景及研究目的和意义 (1)

1.2 混合试验原理及发展历程 (2)

1.2.1 混合试验原理 (2)

1.2.2 混合试验方法的发展历程 (3)

1.3 混合试验关键问题研究现状 (6)

1.3.1 数值积分方法 (6)

1.3.2 试验加载控制 (9)

1.3.3 参数估计方法 (11)

1.3.4 混合试验平台 (15)

1.4 混合试验在结构抗震试验中的应用 (16)

1.4.1 常规混合试验 (16)

1.4.2 模型更新混合试验 (18)

1.5 本文主要研究内容 (20)

第2章单轴本构模型参数估计方法及其性能分析 (23)

2.1 引言 (23)

2.2 基于梯度的有限元本构模型参数估计方法 (24)

2.2.1 混凝土本构模型 (24)

2.2.2 基于梯度的材料参数估计方法 (25)

2.2.3 数值验证 (26)

2.3 卡尔曼族滤波器算法及其性能 (28)

2.3.1 最小均方误差估计 (29)

2.3.2 卡尔曼滤波器 (30)

2.3.3 扩展的卡尔曼滤波器 (33)

2.3.4 隐性卡尔曼滤波器 (35)

2.3.5 数值验证 (42)

2.4 两类估计方法对比 (44)

2.5 本章小结 (47)

第3章基于模型更新的在线数值模拟方法 (48)

3.1 引言 (48)

3.2 新型混合试验方法 (48)

3.2.1 基本原理 (48)

3.2.2 适用范围 (50)

3.3 基于有限元的混合试验程序实现 (51)

3.3.1 基于客户端服务器模式的数据传输 (51)

3.3.2 OpenSees二次开发 (54)

3.4 数值验证 (55)

3.4.1 结构原型与计算模型 (55)

3.4.2 子结构布置 (57)

3.4.3 模拟结果与分析 (59)

3.5 在线数值模拟与离线数值模拟 (64)

3.5.1 离线数值模拟I型 (64)

3.5.2 离线数值模拟II型 (66)

3.6 本章小结 (68)

第4章在线数值模拟方法试验验证 (69)

4.1 引言 (69)

4.2试验设计与混合试验系统架构 (69)

4.2.1 物理子结构及工况设计 (69)

4.2.2 加载及测量 (70)

4.2.3 系统架构 (72)

4.3 混合试验结果分析 (74)

4.3.1 系统校核 (75)

4.3.2 位移响应 (76)

4.3.3 力响应 (78)

4.3.4 参数估计 (79)

4.4 基于有限元的参数估计关键因素分析 (82)

4.4.1 本构模型影响 (83)

4.4.2 竖向边界影响 (85)

4.5 本章小结 (87)

第5章在线数值模拟在建筑结构抗震试验中的应用 (89)

5.1 引言 (89)

5.2 短肢剪力墙结构 (89)

5.2.1 混合试验概况 (89)

5.2.2 计算模型及其校核 (90)

5.2.3 混合试验模拟结果及分析 (92)

5.3 防屈曲支撑-钢筋混凝土框架结构 (96)

5.3.1 混合试验概况 (97)

5.3.2 计算模型及其校核 (98)

5.3.3 混合试验模拟结果 (102)

5.3.4 观测量对参数估计的影响 (108)

5.4 本章小结 (109)

结论 (110)

附录A 改进的UT变换精度证明 (113)

附录B 基于客户端服务器的数据交互方法 (115)

参考文献 (117)

攻读学位期间发表的学术论文及其他成果 (131)

哈尔滨工业大学学位论文原创性声明和使用权限 (133)

致谢 (134)

个人简历 (136)