ABAQUS模拟：振动台模型试验的相似关系与动力响应分析

"基于ABAQUS振动台模型试验相似关系研究，江宏，周强，武汉理工大学土木工程与建筑学院。本文探讨了在小比例模型试验中，如何利用ABAQUS软件建立准确的相似关系，以确保钢筋混凝土结构的动力非线性响应与原型匹配。研究通过量纲分析和方程分析法推导了原型和模型结构的物理量相似关系，并通过对比不同场地加速度下的动力反应验证了这些关系的可靠性。关键词包括：相似关系、模型试验、ABAQUS。" 文章详细讨论了在振动台模型试验中，尤其是在钢筋混凝土结构的小比例模型试验中，如何建立准确的相似关系。传统的方法基于量纲理论，但在处理多材料结构时可能不适用。江宏和周强的研究提出了一个改进的方法，结合了量纲分析和方程分析法，以适应包含多种材料的结构。他们特别关注在地震作用下的动力非线性响应，因为这是评估结构抗震性能的关键。 文章中提到，研究选取了一栋三层钢筋混凝土框架作为算例，模型材料选用微粒混凝土和镀锌铁丝。通过对原型和模型材料的性质分析，推导出两者之间的物理量相似关系。这些关系涉及结构几何尺寸、弹性模量、应力、应变、密度、地震加速度等多个关键参数。 作者们运用有限元软件ABAQUS建立模型，并模拟了不同场地加速度条件下的动力响应。通过比较原型和模型在频率、位移、加速度等方面的差异，验证了所推导的相似关系的可靠性。这一步骤对于确认模型试验结果的准确性至关重要，因为它允许研究人员从小比例模型的结果中推断出原型结构的行为。 最后，文章指出，由于振动台设备的限制、试验材料的选择以及结构的复杂性，确定所有物理量的相似关系是一项挑战。然而，通过精确的相似关系和合适的模拟工具（如ABAQUS），可以有效地克服这些困难，为抗震设计提供有价值的参考。 这项研究强调了在进行振动台模型试验时，正确建立和应用相似关系的重要性，特别是在处理钢筋混凝土结构时。它不仅提供了理论推导的相似关系，还通过实际案例展示了其在ABAQUS中的应用和验证，为未来类似的模型试验提供了实用的方法。