[发明专利]基于土-结构-消能减震装置相互作用的子结构试验方法

摘要

本发明公开了基于土‑结构‑消能减震装置相互作用的子结构试验方法，包括以下步骤：选取地震动，建立土‑结构分析子结构模型，获得质量、刚度、阻尼矩阵；获取分析子结构的初始加速度向量和不同时刻的相对位移和速度；获得消能减震装置与结构界面处的绝对位移；测得消能减震装置与振动台界面处界面力；获得分析子结构对应时刻的加速度向量。本发明通过建立土‑结构相互作用的分析子结构模型，结合实际的振动台与消能减震装置相互作用试验，建立了考虑土‑结构‑消能减震装置三者之间相互作用的试验方法，从而能够更真实、更准确的反映地震作用下实际的土‑结构‑消能减震装置体系的相互作用，为建筑结构的抗震研究提供新思路。

主权项

1.一种基于土‑结构‑消能减震装置相互作用的子结构试验方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，选取地震动；将消能减震装置置于振动台上，在振动台与消能减震装置之间设置力传感器；根据目标子结构的结构类型和结构参数，建立目标子结构的分析子结构模型，获得分析子结构的质量矩阵M、刚度矩阵K和阻尼矩阵C；步骤2，施加地震动至分析子结构，获取初始地震动外力向量F₀；设定分析子结构的初始相对位移向量X₀、初始速度向量从而获取分析子结构的初始加速度向量并采用双显式积分法，得到分析子结构第i+1时刻的速度向量和相对位移向量X_i+1：其中，i＝1，2…n，n∈N⁺，α₁和α₂为模型参数矩阵，α₁＝(M+γΔtC+βΔt²K)^‑1M，α₂表示γ和β为常数，表示数值特性参数；(.)^‑1表示矩阵的逆；Δt是时间积分步长；步骤3，根据分析子结构第i+1时刻的相对位移向量X_i+1，确定分析子结构第i+1时刻的状态，即获得分析子结构第i+1时刻的恢复力向量R_i+1；根据分析子结构第i+1时刻的相对位移向量X_i+1，结合第i+1时刻的地震动位移x_g，i+1，得到消能减震装置与结构界面处第i+1时刻的绝对位移步骤4，采用绝对位移驱动振动台，测得消能减震装置与振动台界面处第i+1时刻的界面力，即为第i+1时刻消能减震装置与结构之间的界面力步骤5，将界面力输入分析子结构模型中，得到分析子结构第i+1时刻的加速度向量