| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第14-29页 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 | 第14-15页 |
| 1.1.1 课题背景 | 第14页 |
| 1.1.2 研究的目的和意义 | 第14-15页 |
| 1.2 高层建筑结构动力弹塑性分析研究现状 | 第15-22页 |
| 1.2.1 单元分析模型 | 第16-18页 |
| 1.2.2 材料本构模型 | 第18-21页 |
| 1.2.3 数值分析方法 | 第21-22页 |
| 1.3 结构有限元分析并行计算研究现状 | 第22-25页 |
| 1.3.1 系统方程组求解的并行算法 | 第22-23页 |
| 1.3.2 子结构并行算法 | 第23-24页 |
| 1.3.3 动力时程积分的并行算法 | 第24-25页 |
| 1.4 基于GPU高性能并行计算研究现状 | 第25-26页 |
| 1.4.1 GPU并行计算在结构有限元中的应用 | 第25-26页 |
| 1.4.2 支持GPU的有限元软件 | 第26页 |
| 1.5 存在的问题 | 第26-27页 |
| 1.6 本文的主要研究内容 | 第27-29页 |
| 第2章 CPU-GPU异构平台建立与验证 | 第29-53页 |
| 2.1 引言 | 第29页 |
| 2.2 并行计算架构 | 第29-30页 |
| 2.2.1 CPU多核与集群并行架构 | 第29-30页 |
| 2.2.2 CPU-GPU的异构并行架构 | 第30页 |
| 2.3 CPU-GPU异构平台设计 | 第30-38页 |
| 2.3.1 CUDA并行编程模型 | 第31-34页 |
| 2.3.2 异构平台任务划分 | 第34-36页 |
| 2.3.3 异构平台核心架构 | 第36-37页 |
| 2.3.4 异构平台参数 | 第37-38页 |
| 2.4 CPU-GPU异构平台加速求解结构静力问题的验证 | 第38-51页 |
| 2.4.1 基于GPU的线性方程组并行求解器 | 第39-45页 |
| 2.4.2 并行程序设计框架 | 第45页 |
| 2.4.3 并行优化策略 | 第45-47页 |
| 2.4.4 结构在重力荷载作用下的变形算例 | 第47-51页 |
| 2.5 本章小结 | 第51-53页 |
| 第3章 基于异构平台的纤维模型非线性分析方法 | 第53-100页 |
| 3.1 引言 | 第53-54页 |
| 3.2 基于纤维模型的梁柱结构非线性有限元分析方法 | 第54-73页 |
| 3.2.1 虚加刚性弹簧的位移增量迭代算法推导 | 第54-57页 |
| 3.2.2 纤维模型单元技术 | 第57-62页 |
| 3.2.3 约束混凝土材料模型 | 第62-72页 |
| 3.2.4 钢筋本构模型 | 第72-73页 |
| 3.3 基于CPU-GPU异构平台的梁柱结构非线性分析并行化策略 | 第73-81页 |
| 3.3.1 梁柱结构非线性算法的并行性分析 | 第73页 |
| 3.3.2 计算数据与线程之间的映射关系 | 第73-74页 |
| 3.3.3 并行程序整体流程设计 | 第74-81页 |
| 3.4 CPU-GPU异构平台的梁柱结构非线性分析 | 第81-98页 |
| 3.4.1 柱构件的拟静力试验模拟 | 第81-89页 |
| 3.4.2 框架结构的反复荷载下的试验模拟 | 第89-92页 |
| 3.4.3 典型梁柱构件非线性损伤分析 | 第92-98页 |
| 3.5 本章小结 | 第98-100页 |
| 第4章 基于异构平台的空间壳元非线性分析方法 | 第100-124页 |
| 4.1 引言 | 第100页 |
| 4.2 钢筋混凝土墙板有限元分析的空间壳元模型 | 第100-113页 |
| 4.2.1 膜单元部分（四结点平面应力单元） | 第101-103页 |
| 4.2.2 板弯曲单元部分（考虑剪切的四结点板元） | 第103-106页 |
| 4.2.3 分层组合壳元刚度 | 第106-108页 |
| 4.2.4 整体坐标下的壳元 | 第108-109页 |
| 4.2.5 复杂应力状态下的混凝土本构 | 第109-113页 |
| 4.3 基于CPU-GPU异构平台的板壳结构非线性有限元分析方法 | 第113-117页 |
| 4.3.1 弹塑性本构积分迭代算法 | 第113-115页 |
| 4.3.2 非线性方程组并行求解方案 | 第115-116页 |
| 4.3.3 并行程序的流程框图 | 第116-117页 |
| 4.4 CPU-GPU异构平台的板壳结构非线性模拟 | 第117-123页 |
| 4.4.1 剪力墙构件模拟 | 第117-121页 |
| 4.4.2 钢筋混凝土核心筒模拟 | 第121-123页 |
| 4.5 本章小结 | 第123-124页 |
| 第5章 基于异构平台的动力弹塑性时程分析方法 | 第124-162页 |
| 5.1 引言 | 第124页 |
| 5.2 结构非线性动力有限元分析方法 | 第124-133页 |
| 5.2.1 时间积分法 | 第124-127页 |
| 5.2.2 非线性动力反应分析模型 | 第127-133页 |
| 5.3 基于CPU-GPU异构平台的动力时程分析并行化策略 | 第133-142页 |
| 5.3.1 Newmark-β 法的并行性分析 | 第133-134页 |
| 5.3.2 等效荷载计算的并行化 | 第134-135页 |
| 5.3.3 反应值计算的并行化 | 第135-136页 |
| 5.3.4 方程组迭代的EBE处理技术 | 第136-138页 |
| 5.3.5 动力时程分析并行程序整体流程设计 | 第138-142页 |
| 5.4 CPU-GPU异构平台的钢筋混凝土结构非线性动力时程分析 | 第142-161页 |
| 5.4.1 框架结构的振动台试验模拟 | 第142-150页 |
| 5.4.2 高层框架-核心筒地震响应分析实例 1 | 第150-156页 |
| 5.4.3 高层框架-核心筒地震响应分析实例 2 | 第156-161页 |
| 5.5 本章小结 | 第161-162页 |
| 结论 | 第162-165页 |
| 参考文献 | 第165-178页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 | 第178-180页 |
| 致谢 | 第180-181页 |
| 个人简历 | 第181页 |
