【摘 要】
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混合模拟方法结合物理试验与数值模拟优势,能有效实现大比例甚至足尺结构的抗震试验,是一种经济有效且极具前景的抗震试验方法。针对界面边界条件缺失与数值模型参数误差两大问题,结合全局敏感性分析与均匀设计方法,提出了一种新型模型更新混合模拟方法,大量数值模拟分析结果验证了所提方法的有效性。主要研究工作如下:首先,采用Sobol全局敏感性分析方法,分别对钢框架与钢筋混凝土框架两类结构模型本构参数进行了重要性
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目“基于响应面的模型更新混合模拟方法”（51678199）
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混合模拟方法结合物理试验与数值模拟优势,能有效实现大比例甚至足尺结构的抗震试验,是一种经济有效且极具前景的抗震试验方法。针对界面边界条件缺失与数值模型参数误差两大问题,结合全局敏感性分析与均匀设计方法,提出了一种新型模型更新混合模拟方法,大量数值模拟分析结果验证了所提方法的有效性。主要研究工作如下:首先,采用Sobol全局敏感性分析方法,分别对钢框架与钢筋混凝土框架两类结构模型本构参数进行了重要性分析,获得了各个参数在地震作用全过程中总阶灵敏度系数变化关系,以此筛选出模型更新的核心参数与非核心参数,确定了各参数每一步的搜索范围。随后,对传统混合模拟中的6种界面处理方法进行了误差分析,提出了基于动力时程分析的混合模拟方法,以全结构动力时程分析模块取代传统混合模拟的数值子结构与动力方程求解模块,有效改善了界面边界条件缺失问题、简化了混合模拟实现流程,为混合模拟数值模型进一步精细化提供可能。最后,提出了基于全局敏感性的模型更新混合模拟方法,考虑弹塑性分阶段更新、不等搜索步长、核心参数与全参数更新、界面弯矩的影响,制定了4种更新方案,共72个不同初始参数集的数值模拟模型。数值模拟结果表明,所提方法均有效提升混合模拟系统和识别参数的精度。
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