文档介绍：第卷第期计算力学学报
29 2 ,
年月
2012 4 Chinese Journal putational Mechanics April 2012
文章编号
:1007-4708(2012)02-0224-06
基于网络的结构协同弹塑性分析方法的研究
陈学伟1,2 韩小雷*1,2 王响1
, ,
(,广州 510640;
,广州 510640)
摘要研究了基于网络的结构协同分析方法包括总刚度矩阵形成迭代计算方案程序调控及通讯方案的研
: , 、、
究。的结构协同分析软件CSAS。该软件由主机结构计算程序、主机通讯程
序、子机控制程序和子机通讯程序四个部分程序组成,通过联网通讯实现程序间实时信息传递。本文以4层框架
剪力墙结构与60层框架剪力墙结构进行静力弹塑性分析为例,划分多个子结构,采用 CSAS控制多部计算机联
网协同计算,并与结构整体分析的结果进行对比,分析结果对比验证了基于网络的结构协同弹塑性分析方法的有
效性。
关键词:结构协同分析;联网计算;非线性有限元;静力弹塑性分析;框架剪力墙结构
中图分类号文献标志码
: :A
同分析结构协同分析是通过几台计算机进行联
引言。
1 网,每台计算机负责构件的数值模型或试验模型,
实现土木工程结构试验网络化,实现基于网络每个构件的刚度矩阵通过网络传给主机,主机组装
协作的结构试验是目前结构试验研究的新课题[1]。结构的整体刚度矩阵和求解整体刚度方程。本文
美国地震工程模拟系统
work for 通过编制结构协同分析软件 CSAS实现基于网络
其目的是为
Earthquake Engineering Simulation), 的结构协同分析。
了支持地震工程研究和教育领域的广泛合作[2]。
2 网络结构协同分析方法基本原理
NEES成为美台,拥有
个散布于各地并共享的试验研究设置站
15~20 (1)结构协同分析需要将结构划分成若干子
点,具有异地远程观测和控制的能力,能够在试验、结构,子结构可以是数值模型也可以是试验模型。
计算、理论、数据库和基于模型的模拟等方面实现处理子结构数据的客户端计算机称为子机,处理整
分工、整合以进行地震工程的研究和教育,进而优体结构数据的服务端计算机称为主机。在协同分析
化抗震设计,提高建筑性能。NEES平台的主要特之前,子机只需要生成子结构的超单元刚度矩阵
点就是能进行结构协同试验。协同工作试验能实也就是只需要输出子结构边界结点相关的
Ksub,j,
现结构试验资源的共享利用提高我国在结构试
, 刚度矩阵,子结构的刚度矩阵可以通过单位位移法
验计算模拟方法理论及设计应用等方面的综合
、、得到。以框架剪力墙结构的分析为例,将结构划分
水平
。为两部分,框架作为子结构1,剪力墙作为子结构
基于网络的结构协同分析方法是实现结构协
2。
同试验的数值模拟方法国外在这方面已有相关研
, (2)主机将所有子机传输过来的子结构刚度
究成果。美洋地震研究中心的矩阵进行叠加形成整