結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)程協(xié)同擬動(dòng)力試驗(yàn)方法研究及平臺(tái)開發(fā).pdf

1、在結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域，結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是研究結(jié)構(gòu)及構(gòu)件性能的重要手段。隨著現(xiàn)代結(jié)構(gòu)試驗(yàn)規(guī)模及復(fù)雜性的不斷增加，現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室，甚至是大型結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室，由于資源有限，都逐漸面臨著無法滿足大規(guī)模復(fù)雜試驗(yàn)要求的挑戰(zhàn)。因此，以共享現(xiàn)有試驗(yàn)資源并提升整體試驗(yàn)?zāi)芰槟繕?biāo)，利用互聯(lián)網(wǎng)將多個(gè)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合起來形成網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室的研究具有重要的理論意義和科研應(yīng)用價(jià)值。本文結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)重點(diǎn)資助課題“現(xiàn)代結(jié)構(gòu)擬動(dòng)力地震模擬協(xié)同試驗(yàn)方法與系統(tǒng)”(50338020)，對(duì)結(jié)構(gòu)

2、遠(yuǎn)程協(xié)同擬動(dòng)力試驗(yàn)方法進(jìn)行了研究，主要成果如下： 基于課題組開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)NetSLab，搭建了結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)程協(xié)同擬動(dòng)力試驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)架，采用VisualBasic語言開發(fā)了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的開放式單層結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)程協(xié)同擬動(dòng)力試驗(yàn)平臺(tái)NetSLab-SDOF，它由控制中心、真實(shí)試驗(yàn)機(jī)、虛擬試驗(yàn)機(jī)和遠(yuǎn)程觀察器四個(gè)模塊組成。該平臺(tái)可以使不同的結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合進(jìn)行結(jié)構(gòu)擬動(dòng)力試驗(yàn)，同時(shí)還提供遠(yuǎn)程用戶同步觀察試驗(yàn)并獲取試驗(yàn)數(shù)據(jù)的功能。通過數(shù)個(gè)真實(shí)擬動(dòng)力試驗(yàn)及數(shù)

3、值模擬試驗(yàn)和網(wǎng)絡(luò)速度測(cè)試，驗(yàn)證了NetSLab-SDOF試驗(yàn)平臺(tái)的有效性。 在試驗(yàn)方法方面，本文從傳統(tǒng)的子結(jié)構(gòu)擬動(dòng)力試驗(yàn)方法出發(fā)研究了子結(jié)構(gòu)技術(shù)在遠(yuǎn)程協(xié)同擬動(dòng)力試驗(yàn)中的應(yīng)用，推導(dǎo)了異地分布的多子結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)程協(xié)同擬動(dòng)力試驗(yàn)的整體結(jié)構(gòu)動(dòng)力方程，并給出了相應(yīng)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(jié)構(gòu)的真實(shí)擬動(dòng)力試驗(yàn)及數(shù)值模擬試驗(yàn)，驗(yàn)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(zhuǎn)反應(yīng)，提出了考慮扭轉(zhuǎn)影響的結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)程協(xié)同

4、擬動(dòng)力試驗(yàn)方法，同時(shí)編制相應(yīng)的程序進(jìn)行了驗(yàn)證性的結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)程模擬試驗(yàn)。本文還研究了多層剪切型結(jié)構(gòu)模型的遠(yuǎn)程協(xié)同擬動(dòng)力試驗(yàn)方法，建立了任意選取層子結(jié)構(gòu)時(shí)整體結(jié)構(gòu)的動(dòng)力方程，通過分析三層房屋結(jié)構(gòu)不同的子結(jié)構(gòu)選取方式來研究試驗(yàn)子結(jié)構(gòu)邊界條件的模擬，并且編制了相應(yīng)的程序進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果表明本文提出的試驗(yàn)方法是可行的。 總之，本文對(duì)于異地分布式協(xié)同結(jié)構(gòu)擬動(dòng)力試驗(yàn)的研究有一定的理論意義，而且為異地多個(gè)實(shí)驗(yàn)室之間通過互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)合進(jìn)行協(xié)同試驗(yàn)提供了可