迭代混合实验收敛速度与收敛精度的数值模拟

王 涛，郑 欢，王 贞，许国山

(1.黑龙江科技大学 建筑工程学院， 哈尔滨 150022； 2.武汉理工大学 土木与建筑学院， 武汉 430070； 3.哈尔滨工业大学 土木工程学院， 哈尔滨 150090)

0 引 言

针对土木工程结构开展抗震实验研究是获取结构抗震性能的主要手段。当前主要的抗震实验研究方法有拟静力实验[1]、拟动力实验[2]、模拟地震振动台实验[3]和实时混合实验[4-5]。其中实时混合实验方法兼具较高的实验精度与经济性，受到众多学者的关注。该方法将整体结构划分为物理子结构和数值子结构，分别进行物理加载与数值模拟，建立高速数据交互通道实现二者间的实时数据交互。但是由于实时混合实验要求实时，时滞便成了影响实验精度的主要问题，目前针对实时混合实验的研究工作集中在时滞与补偿上[6-7]。2016年，郭进等[8-9]提出了基于全局迭代的混合实验方法，该方法改变了传统实时混合实验方法的数据交互方式，将数据交互时间步长由积分步转变成了全时程，并通过离线迭代不断逼近真实结构响应，避开了时滞问题。当前针对迭代混合实验对不同结构适用性与物理子结构数值模型精度对迭代收敛性的影响，尚需要开展进一步研究。

笔者以安装有黏滞阻尼器的单层框架为研究对象，将框架内的黏滞阻尼器作为物理子结构，其余部分作为数值子结构，分别进行了不同结构阻尼比与物理子结构数值模型精度下的迭代混合实验数值模拟，比较了不同工况的迭代收敛速度和收敛精度，探究了结构阻尼比和初始物理子结构数值模型精度与收敛性对迭代混合实验收敛速度和收敛精度的影响规律。……