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《西安建筑科技大学》 2005年
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地震作用下多自由度结构拟动力实验方法研究

郭昕  
【摘要】:拟动力实验(也称联机实验)是研究结构或构件抗震性能的一种实验技术,它将地震作用离散为一组以时间间隔的地震加速度波形,通过计算机求解结构动力运动方程计算其动力反应,应用伺服液压设备帮助结构完成在地震作用下的模拟振动。该方法直接测量结构恢复力,不需要预先估计模型的刚度与恢复力特性,可以更加精确地研究非线性结构的抗震性能。 本文研究了多自由度结构拟动力实验中计算结构动力反应的三种数值积分方法:中央差分法、双β参数法和隐式α-C方法,编写了多自由度拟动力实验的计算机模拟程序,利用所编程序模拟了已知结构模型的振动反应,讨论了数值积分时间间隔对结构振动周期的影响。模拟结果表明:隐式算法α-C方法可以较好地消除因累积误差而激励的结构伪高频振动分量;利用模拟程序选择适当的数值积分时间间隔可以提高拟动力实验结构振动的准确度;对于刚度较大的结构,由于系统误差和结构特性的原因,在地震作用初期容易出现较大的振动反应而导致振动发散,因此拟动力实验不适用于刚度较大的结构。 本文结合现有的实验系统,提出了用于加载控制的逐步逼近加载方法,用拉格朗日多项式进行预估计和插值,以保证结构多点同步加载的稳定性与连续性,并将程序计算与加载控制密切联系起来,合理有效地安排计算机内存空间。 设计了多自由度拟动力实验联机系统的硬件组成与软件控制各模块功能,将联机系统中的计算程序作为子程序与主控制程序相独立,便于算法的更新和主程序的维护。
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TU311.3

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 郭昕;白国良;刘煦;朱丽华;;结构抗震拟动力试验中的数据遥控同步采集技术及其实现[J];西安建筑科技大学学报(自然科学版);2012年04期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 康灵果;大型火力发电厂少墙型钢混凝土框架主厂房抗震性能试验与设计方法研究[D];西安建筑科技大学;2009年
2 陈鑫;配有高强钢筋高强混凝土框架结构抗震性能试验研究[D];大连理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 王德才;拟动力试验数值积分方法及子结构拟动力试验研究[D];合肥工业大学;2007年
2 李尤;单层钢框架双向拟动力试验研究[D];西安建筑科技大学;2008年
3 李永旺;地震作用下子结构拟动力试验方法研究[D];西安建筑科技大学;2008年
4 朱方;拟动力试验研究[D];西南交通大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
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2 邱法维,潘鹏,钱稼茹,宋贻焱;建筑结构拟动力实验软件的开发与应用[J];建筑结构学报;2000年05期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 侯发亮,关喜才,毛星明,桑大勇;抗震结构粘钢加固动力计算、试验与实践[J];四川建筑科学研究;2000年01期
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4 柳会红,何益斌,沈蒲生;反复荷载作用下型钢混凝土梁—柱节点中梁抗剪性能试验研究[J];四川建筑科学研究;2004年03期
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9 张卫东;王振波;;施工缝对框架结构抗震性能影响的试验研究[J];四川建筑科学研究;2008年05期
10 郭远翔;马彦晓;;填充墙对钢筋混凝土结构抗侧移能力影响的分析[J];四川建筑科学研究;2012年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 何庆锋;易伟建;肖岩;;钢筋混凝土框架抗爆拟动力试验方法研究[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
2 陆烨;李国强;石文龙;蒋东红;;Ⅰ型大高宽比防屈曲组合钢板剪力墙的试验研究[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅱ)[C];2010年
3 张文江;曹万林;张建伟;董宏英;;钢管混凝土边框内藏钢板剪力墙抗震性能试验研究[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅱ)[C];2010年
4 朱旭东;吕西林;卢文胜;;证大喜玛拉雅酒店结构振动台试验研究[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅱ)[C];2010年
5 申玉生;高波;胡邦;毕立栋;翟加生;;强震区隧道结构振动台模型试验相关问题研究[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅱ)[C];2010年
6 李清海;孙蓓;崔琪;翁端衡;吴雨红;;地震灾区重建用板-柱-轻钢结构体系房屋的研究[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(2)[C];2009年
7 程浩德;吴炎海;;单层单跨RC带开孔梁框架拟动力地震反应试验研究[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2000年
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9 姜绍飞;吕啸斐;;子结构法在海洋平台疲劳可靠性研究中的应用[A];第16届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2007年
10 刘建毅;史庆轩;;填充墙框架结构基于位移的抗震评估[A];第16届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ册)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 闫培雷;考虑隔墙影响的框架结构非线性地震反应分析及地震灾场模拟[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 吴静;多重螺旋箍筋增韧轻质混凝土抗震性能研究[D];武汉理工大学;2010年
3 郑妮娜;装配式构造柱约束砌体结构抗震性能研究[D];重庆大学;2010年
4 杨伟;钢筋混凝土结构损伤性能设计及整体抗震能力分析[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 邓利霞;子结构试验的数值稳定性分析[D];哈尔滨工业大学;2011年
6 程云;砌块填充墙平面外抗震性能的试验与理论研究[D];大连理工大学;2011年
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8 李亚琦;电瓷型高压电气设备体系抗震性能分析[D];中国地震局地球物理研究所;2002年
9 李江;高层建筑结构振动半主动控制系统研究[D];天津大学;2003年
10 史庆轩;钢筋混凝土结构基于性能的抗震研究及破坏评估[D];西安建筑科技大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 胡钟;高强箍筋约束高强混凝土柱在轴压下的力学性能研究[D];大连理工大学;2010年
2 刘东;底层框架砌体结构地震破坏过程仿真及分析[D];辽宁工程技术大学;2009年
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4 何继明;浅海重力式海洋平台抗震性能数值模拟与试验研究[D];中国海洋大学;2010年
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7 卢成;基于实际震害的钢筋混凝土框架填充墙结构的抗震性能研究[D];昆明理工大学;2008年
8 朱静雯;保温砌模格构式混凝土墙体抗震性能试验[D];沈阳建筑大学;2011年
9 冯帆;基于有限元软件的子结构试验方法研究[D];沈阳建筑大学;2011年
10 孔慧;配筋率对混凝土剪力墙结构性能影响的试验研究[D];中国建筑科学研究院;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李亚平,王兵,刘宗毅;框排架厂房结构动力特性测试及屋顶刚架稳定性分析[J];四川建筑科学研究;2003年01期
2 张爱林;基于功能可靠度的结构全寿命设计理论研究综述[J];北京工业大学学报;2000年03期
3 黄海,阎兴华,张艳霞;钢—混凝土混合结构在我国超高层建筑中的应用与研究[J];北京建筑工程学院学报;2002年04期
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7 邱法维,国明超,李暄;采用微机开发的拟动力实验[J];地震工程与工程振动;1994年03期
8 欧进萍,邱法维;耗能-隔震柔性底层钢管混凝土-钢筋混凝土组合框架的实验研究[J];地震工程与工程振动;1995年02期
9 王伟,耿淑伟,王焕定,田石柱;高阶单步时滞修正算法主动控制实验研究[J];地震工程与工程振动;1999年03期
10 田石柱,赵桐,赵雪峰;位移保护下力-控制拟动力试验方法的原理[J];地震工程与工程振动;2002年03期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 史庆轩;钢筋混凝土结构基于性能的抗震研究及破坏评估[D];西安建筑科技大学;2002年
2 马乐为;异形柱混凝土小型空心砌块组合结构拟动力试验研究及理论分析[D];西安建筑科技大学;2003年
3 吴涛;大型火力发电厂钢筋混凝土框排架结构抗震性能及设计方法研究[D];西安建筑科技大学;2003年
4 黄靓;框支配筋砌块砌体剪力墙多自由度子结构拟动力试验研究及非线性地震反应分析[D];湖南大学;2005年
5 杨春侠;混凝土多孔砖砌体结构房屋拟动力试验研究及抗震性能分析[D];湖南大学;2007年
6 朱佳宁;型钢钢筋混凝土框架结构随机地震反应分析[D];西安建筑科技大学;2008年
7 白晓红;钢筋混凝土框排架结构的平扭耦联多维地震反应分析[D];西安建筑科技大学;2008年
8 楚留声;高烈度区型钢混凝土框架—钢筋混凝土筒体混合结构体系抗震性能研究[D];西安建筑科技大学;2008年
9 曾磊;型钢高强高性能混凝土框架节点抗震性能及设计计算理论研究[D];西安建筑科技大学;2008年
10 完海鹰;钢结构半刚性连接体系理论分析及实验研究[D];中国科学技术大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 薛黎明;内填Y型偏心钢支撑混凝土框架拟动力试验研究[D];苏州科技学院;2011年
2 陈伟恩;钢—混凝土组合结构节点抗震性能研究[D];福州大学;2002年
3 凌炯;面向对象开放程序OpenSees在钢筋混凝土结构非线性分析中的应用与初步开发[D];重庆大学;2004年
4 王真龙;钢筋混凝土梁—型钢混凝土柱框架节点传力机理分析[D];西南交通大学;2005年
5 谭凯;多自由度结构拟动力试验的耦合分析[D];湖南大学;2005年
6 齐欣;型钢混凝土—钢筋混凝土混合框架抗震性能分析[D];西南交通大学;2005年
7 陈拥军;真三维立体显示静态成像技术研究[D];南京航空航天大学;2006年
8 车亚玲;钢筋混凝土框排架结构弹性及静力弹塑性地震反应分析[D];长安大学;2006年
9 徐伟栋;配置高强钢筋的混凝土柱抗震性能研究[D];同济大学;2007年
10 永春;刚度比与高宽比对SRC框架-RC筒体混合结构抗震性能影响的Push-over法分析[D];西安建筑科技大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 王德才;叶献国;;拟动力试验中改进的显式数值积分方法[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2010年07期
2 王强;冯帆;Shawn You;刘明;;基于有限元软件的子结构拟动力试验技术[J];沈阳建筑大学学报(自然科学版);2010年06期
3 祝辉;杨佑发;;结构拟动力实验数值积分方法的比较研究[J];实验科学与技术;2009年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 陈鑫;配有高强钢筋高强混凝土框架结构抗震性能试验研究[D];大连理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 冯帆;基于有限元软件的子结构试验方法研究[D];沈阳建筑大学;2011年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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8 邱法维;联机结构实验的子结构技术及应用[J];实验力学;1995年04期
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【相似文献】
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1 邱法维,潘鹏,钱稼茹,宋贻焱;建筑结构拟动力实验软件的开发与应用[J];建筑结构学报;2000年05期
2 郭智杰,鲁亮,刘祖华;双圆盾构法隧道衬砌1∶1结构试验加载方法研究[J];结构工程师;2004年03期
3 范云蕾;郭玉荣;肖岩;;远程拟动力试验平台的开发[J];建筑科学与工程学报;2005年04期
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5 韦杏琼;周永权;;基于粒子群算法的数值积分方法研究[J];微电子学与计算机;2009年07期
6 陈昌友;;一个新的求解带温度反馈点堆中子动力学方程组的数值积分方法[J];核工程研究与设计;2005年03期
7 邱法维,徐晓红;拟动力实验系统的开发与应用[J];哈尔滨建筑大学学报;1995年05期
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10 费景高;;应用偏差积分方法计算弹道的算例和分析[J];战术导弹技术;1988年03期
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4 宋启根;徐正廷;邓其萱;;杆件的大挠度弯曲问题[A];第八届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ卷)[C];1999年
5 杨慧宇;葛雪峰;吴志超;高祖德;;某型飞机机身等直段充压疲劳试验[A];第十二届全国疲劳与断裂学术会议论文集[C];2004年
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7 曹智翔;;适用于全站仪和GPS—RTK的任意测站放样道路中、边桩位置的快捷计算方法[A];重庆市测绘学会第三届优秀论文评选获奖论文暨2005-2006年度学术交流会论文选编[C];2008年
8 黎浩峰;陈文振;罗磊;朱倩;;点堆中子动力学方程的泰勒多项式积分方法[A];第十二届反应堆数值计算与粒子输运学术会议论文集[C];2008年
9 黎浩峰;陈文振;朱倩;罗磊;;用高阶泰勒多项式积分方法求解点堆中子动力学方程[A];第五届北京核学会核技术应用学术交流会论文集[C];2008年
10 崔建文;王锡财;;成层地基的瞬态地面运动[A];面向国民经济可持续发展战略的岩石力学与岩石工程——中国岩石力学与工程学会第五次学术大会论文集[C];1998年
中国重要报纸全文数据库 前3条
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3 成都 生为 编译;Tekscan柔性薄膜网格状触觉压力传感器(下)[N];电子报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 完海鹰;钢结构半刚性连接体系理论分析及实验研究[D];中国科学技术大学;2009年
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4 孙宪春;地震力作用下结构构件复杂反应特性的实验研究[D];中国地质大学(北京);2008年
5 骆天舒;耗散动力学系统的广义哈密顿形式及其应用[D];浙江大学;2011年
6 徐志勇;冠状动脉腔内再狭窄近距离照射剂量学研究[D];中国协和医科大学;2003年
7 王姗姗;若干非线性Schr(o|¨)dinger方程及其相关问题的数值研究[D];南京航空航天大学;2011年
8 曾喆昭;神经网络优化方法及其在信息处理中的应用研究[D];湖南大学;2008年
9 汤涌;电力系统全过程动态(机电暂态与中长期动态过程)仿真技术与软件研究[D];中国电力科学研究院;2002年
10 常安定;非稳定渗流割离井法求解的计算机实现及快捷求参研究[D];长安大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭昕;地震作用下多自由度结构拟动力实验方法研究[D];西安建筑科技大学;2005年
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4 周连伟;三维非恒定流场中圆形浮射流的数值模拟研究[D];大连理工大学;2004年
5 赵岩峰;钢骨混凝土异形柱正截面与斜截面承载力研究[D];西安理工大学;2007年
6 刘芳;脊柱生物力学加载控制及检测装置的研究与开发[D];四川大学;2007年
7 陶少华;拟动力和拟动力子结构试验的高阶单步算法[D];哈尔滨工业大学;2007年
8 范云蕾;结构远程协同拟动力试验方法研究及平台开发[D];湖南大学;2006年
9 朱磊;数值积分的若干问题的研究[D];合肥工业大学;2007年
10 李学才;双向拟动力抗震试验方法研究[D];西安建筑科技大学;2008年
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