結構遠程協(xié)同擬動力試驗方法研究及平臺開發(fā).pdf

1、在結構工程領域，結構試驗是研究結構及構件性能的重要手段。隨著現(xiàn)代結構試驗規(guī)模及復雜性的不斷增加，現(xiàn)有的結構實驗室，甚至是大型結構實驗室，由于資源有限，都逐漸面臨著無法滿足大規(guī)模復雜試驗要求的挑戰(zhàn)。因此，以共享現(xiàn)有試驗資源并提升整體試驗能力為目標，利用互聯(lián)網(wǎng)將多個實驗室聯(lián)合起來形成網(wǎng)絡化結構實驗室的研究具有重要的理論意義和科研應用價值。本文結合國家自然科學重點資助課題“現(xiàn)代結構擬動力地震模擬協(xié)同試驗方法與系統(tǒng)”(50338020)，對結構

2、遠程協(xié)同擬動力試驗方法進行了研究，主要成果如下： 基于課題組開發(fā)的網(wǎng)絡平臺NetSLab，搭建了結構遠程協(xié)同擬動力試驗平臺的構架，采用VisualBasic語言開發(fā)了一個標準化的開放式單層結構遠程協(xié)同擬動力試驗平臺NetSLab-SDOF，它由控制中心、真實試驗機、虛擬試驗機和遠程觀察器四個模塊組成。該平臺可以使不同的結構實驗室聯(lián)合進行結構擬動力試驗，同時還提供遠程用戶同步觀察試驗并獲取試驗數(shù)據(jù)的功能。通過數(shù)個真實擬動力試驗及數(shù)

3、值模擬試驗和網(wǎng)絡速度測試，驗證了NetSLab-SDOF試驗平臺的有效性。 在試驗方法方面，本文從傳統(tǒng)的子結構擬動力試驗方法出發(fā)研究了子結構技術在遠程協(xié)同擬動力試驗中的應用，推導了異地分布的多子結構遠程協(xié)同擬動力試驗的整體結構動力方程，并給出了相應的控制原理及數(shù)值積分方法。通過鋼管混凝土柱及橋梁結構的真實擬動力試驗及數(shù)值模擬試驗，驗證了該方法的可行性。另外，通過分析單層框架單向偏心的地震扭轉反應，提出了考慮扭轉影響的結構遠程協(xié)同

4、擬動力試驗方法，同時編制相應的程序進行了驗證性的結構遠程模擬試驗。本文還研究了多層剪切型結構模型的遠程協(xié)同擬動力試驗方法，建立了任意選取層子結構時整體結構的動力方程，通過分析三層房屋結構不同的子結構選取方式來研究試驗子結構邊界條件的模擬，并且編制了相應的程序進行了驗證，結果表明本文提出的試驗方法是可行的。 總之，本文對于異地分布式協(xié)同結構擬動力試驗的研究有一定的理論意義，而且為異地多個實驗室之間通過互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)合進行協(xié)同試驗提供了可