大型结构三维地震反应分析并行计算方法的研究.pdf

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论文作者签名:至丝兰独创性声明学位论文版权使用授权书本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果,也不包含为获得中国地震局工程力学研究所或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明并表示谢意。本人完全意识到本声明的法律责任由本人承担。本人完全了解中国地震局工猩力学研究近有关保留、使用学位论文的版,允许论文被查阅和借阅;本人授权生国丝震屋王猩力堂班塞匮可以将论文作者签名:规定,同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文,允许被查阅和借阅。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ导师签名:
摘要随着科学技术的快速进步和经济条件的迅速改善,世界各地对大型结构的需求越来越多。对这些大型结构进行地震反应分析时,存在两个科学技术上的挑战:峁褂邢拊DP偷牡ピJ妥杂啥仁薮螅该类结构受高阶振型影响较大,需要建立高阶的求解方程。并行计算技术的出现,为顺利的求解该类型结构,确保计算精度,提供了很好的方法和手段。本研究利用并行计算技术,研究了大型结构的地震反应分析方法。研究内容主要包括以下几个方面:钊胙芯苛饲蚱史址椒ǖ墓谕庋芯肯肿矗圆糠址椒ū嘀屏疌程序并进行区域剖分效果的对比,分析了各个方法的优缺点及适用愿髦智蚍纸馑惴ń辛松钊氲难芯浚治鲎芙崃烁髦殖S盟法的优缺点。哦宰咏峁狗治龇椒ń辛搜芯浚嘀屏讼嘤Φ腃/绦颍并利用髑按砥鳎玫较嘤Φ慕峁垢斩染卣蠛秃稍鼐卣蠛螅二个单元和四个单元的简单悬臂梁进行了试验性并行计算算法的研究,此方法的详细研究为后续方法的研究奠定了基础。方法是一种子结构方法,其主要是把结构分成若干个子区域,每个子区域分成区域与区域间的边界节点和剩余的内部节点,每个子区域首先进行自由度静力凝聚,形成界面节点自由度方程。然后应用ご碜拥脑谇蚍纸馑惴ǘ越峁沟木擦投ξ侍饨辛瞬⑿屑扑惴椒研究,在进行大型结构的动力并行计算分析时,利用ǘ允范围。晗秆芯苛薆方法,处理共轭梯度法求解各个界面方程,在求解过程中要交换界面之间的信息,最终得到各个节点的位移和应力情况。摘要
间离散化积分。对于动力分析,基于嘀屏瞬⑿屑扑愠绦颍实例证明,编译的程序可以用于大型结构的动力并行计算分析。谇蚍纸馑惴ǘ跃擦Ψ窍咝院投Ψ窍咝杂邢拊=辛瞬⑿计算方法的研究,在非线性方程求解中,在每个荷增量步内采用了牛顿一拉夫逊迭代法,在牛顿一拉夫逊的每个迭代步内使用了共轭梯度法进行相应的迭代计算,对于动力非线性分析,也基于嘀屏瞬⑿计算程序,实例证明,编译的程序可以用来求解大型结构的动力非线性反τ蒙鲜龇椒ǘ砸獯罄耐蛏衩斫辛巳卣鸱从Ψ治觯媒峁总共划分为,鏊慕岬愕乃拿嫣宓ピ#峁砻鳎辈捎黾算节点时,只需要短短的十一分钟左右的计算时间。关键词:结构动力分析;非线性;区域分解;并行计算;地震反应分析应。
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—瓸:.琾中国地震局程力学研究所博:貉宦畚...,.琋,.甈,.,珼琍琒
目录要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第~章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯论文研究的背景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯论文研究的意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯并行有限元在土木工程的研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.邢拊=峁苟Ψ治龅牟⑿⑿⑿屑扑惴⒄瓜肿础.⑿屑扑阍诘卣鸸こ讨械挠τ们榭觥并行机的分类⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·第二章区域剖分方法研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯贪婪算法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·第三章区域分解算法研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第四章大型结构静力和动力地震反应分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯摘录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯=峁咕擦Ψ治霾⑿=峁狗窍咝苑治霾⑿醒芯肯肿础并行算法的评估标准⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·本文所做的工作⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··递归对分方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··惴ā騊蚍纸夥椒ā璊小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯