基于有限元软件Abaqus的子结构拟动力试验的研究.pdfVIP

基于通用有限元软件ABAQUS 混合模拟研究 王强，冯帆，张帆，安立刚 (沈阳建筑大学土木工程学院，辽宁，沈阳，110168) 摘要：通过实现通用有限元软件ABAQUS 与MTS 电液伺服加载系统的实时数据传递，将ABAQUS 难以模拟的结构构件在试验室进行真 实的试验分析，那些受力情况易分析的构件在ABAQUS 中模拟，极大地扩展了ABAQUS 软件的应用范围。通过分析单层单跨钢结构框 架在地震作用下的反应分析与通过有限元软件模拟结果对比，证明该模拟方法的可行性和优越性。 关键词：有限元模拟；电液伺服加载系统；抗震性能 中图分类号：TU375 文献标志码: A Research on hybrid simulation with finite element software ABAQUS Wang Qiang, Feng Fan, Zhang Fan, An Ligang (School of Civil Engineering, Shenyang Jianzhu University, Shenyang China, 110168) Abstract: Hybrid simulation can simulate seismic response of steel frame experimentally by connecting the finite element software ABAQUS and electro hydraulic servo system MTS system with OpenFresco. By comparing hybrid simulation result s and finite element software simulation results, we can come to the conclusion that hybrid simulation can perform simulation of seismic response accurately . It is turned out that the hybrid simulation is precise enough to simulate seismic response experimentally. Hybrid simulation can analysis sub-structure pseudodynamic testing very well. Keywords:finite element method simulation ；electro hydraulic servo system ；seismic capacity 0. 引言 地震灾害造成的生命财产损失是极其严重的,人们也从灾害中认识到提高结构抗震性能的重要性。由于建筑 材料和结构型式的复杂性,往往需要通过试验来研究结构或构件在地震作用下的响应,这对于新材料和新的结构 [1] 形式尤为重要 。 目前有三种试验方法得到广泛的应用：拟静力试验、振动台试验和混合试验。拟静力试验方法可以最大限度 地获得试件的刚度、承载力、变形和耗能等信息，不能得到结构地震反应全过程，目前结构工程 中应用最为广泛的试验方法。振动台试验是能直接、真实地反映结构在地震作用下的受力性能和破坏特征的试 验方法，但由于受台面尺寸和承载能力的限制，只能进行小比例模型的试验，不能很好地满足相似条件，导致地 震作用破坏形态的失真。 混合模拟方法采用试验和计算机联机的方法，通过考虑惯性力和阻尼力的影响，以原始的地震记录作为输入 地震波，把实时的动力过程转化为慢速加载试验，降低了对作动器的要求，使得大比例尺试验成为可能。它与用 有限元软件分析结构非线性动力过程十分相似，但由于混合模拟中结构的恢复力特性可以直接通过作动器上的反 力和位移同步得到，这就避免了一般的计算机数值模拟中所遇到的恢复力特性假定误差问题，提高了结构动力反 应的计算机模拟精度。混合模拟方法吸收了振动台试验和拟静力试验两种试验方法的优点，同时吸收了结构理论 分析和试验的优点，可以模拟大型复杂结构的地震反应。 1．混合模拟方法 1.1 混合模拟原理 整体结构由试验子结构和计算子结构两