Hybrid simulation (HS) and real-time HS (RTHS) are widely used experimental techniques to evaluate the seismic performance of structural components and full systems. The goal of this study is to investigate the performance and limitations of RTHS when the computational model involves complex and highly nonlinear behavior, mainly due to both stiffness and strength deterioration. To establish the case of deploying such heavily nonlinear models, a RTHS methodology is presented to study the effect of using braces for seismic retrofitting of older steel moment resisting frames (MRFs). The objective of this paper is two-fold. First, assess the performance and identify limitations of integration algorithms for RTHS with heavily nonlinear models. Second, demonstrate the feasibility of HS/RTHS testing for selecting the best seismic retrofitting strategies. A comprehensive analytical study of different MRFs models is presented to study the performance of different integration algorithms available in OpenSees. Selected MRF model is modified to conduct a series of nonlinear RTHS tests using a compact HS test setup at the University of Nevada, Rene. The performance of two implicit and explicit integration algorithms is assessed for RTHS, and the quality of HS results from RTHS and slow HS tests are compared. Moreover, a demonstration of how HS could be used for assessing best seismic retrofitting strategies based on realistic nonlinear models is presented.

中文翻译：

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具有非线性计算子结构的实时混合仿真的性能和局限性

混合模拟 (HS) 和实时 HS (RTHS) 是广泛用于评估结构部件和完整系统抗震性能的实验技术。本研究的目的是研究当计算模型涉及复杂和高度非线性行为时 RTHS 的性能和局限性，主要是由于刚度和强度退化。为了建立部署这种高度非线性模型的案例，提出了一种 RTHS 方法来研究使用支撑对旧钢制抗弯框架 (MRF) 进行抗震改造的效果。本文的目的有两个。首先，评估具有高度非线性模型的 RTHS 集成算法的性能并确定其局限性。其次，证明 HS/RTHS 测试在选择最佳抗震改造策略方面的可行性。提出了对不同 MRF 模型的综合分析研究，以研究 OpenSees 中可用的不同集成算法的性能。选定的 MRF 模型经过修改，使用内华达大学雷内分校的紧凑型 HS 测试装置进行一系列非线性 RTHS 测试。针对 RTHS 评估了两种隐式和显式积分算法的性能，并比较了来自 RTHS 和慢速 HS 测试的 HS 结果的质量。此外，展示了如何使用 HS 来评估基于现实非线性模型的最佳地震改造策略。选定的 MRF 模型经过修改，使用内华达大学雷内分校的紧凑型 HS 测试装置进行一系列非线性 RTHS 测试。针对 RTHS 评估了两种隐式和显式积分算法的性能，并比较了来自 RTHS 和慢速 HS 测试的 HS 结果的质量。此外，展示了如何使用 HS 来评估基于现实非线性模型的最佳地震改造策略。选定的 MRF 模型经过修改，使用内华达大学雷内分校的紧凑型 HS 测试装置进行一系列非线性 RTHS 测试。针对 RTHS 评估了两种隐式和显式积分算法的性能，并比较了来自 RTHS 和慢速 HS 测试的 HS 结果的质量。此外，展示了如何使用 HS 来评估基于现实非线性模型的最佳地震改造策略。