伪动力试验,计算机加载器联机试验地震发生和传播的随机性,周期性加载的加载历程是假定的,与实际地震的非周期反应有很大差别,理想的试验加载是按某一确定的地震反应来制订相应的加载制度
用电子计算机将地震地面运动加速度转换成作用在结构或构件上的位移和与此位移相应的加振力。随地面运动加速度时程曲线的变化,作用在结构上的位移和加振力也变化,得到实际地震作用下结构连续反应全过程,得到结构恢复力特性曲线。
1969年日本伯野元彦博士最初提出联机试验,将模拟计算机与试验联线成一个系统。
1971年日本冈田恒男教授应用于结构抗震试验。
1981年日美合作完成一座七层钢筋混凝土框架房屋足尺结构拟动力试
1983年中国建筑科学研究院结构所完成1/6底层大空间12层剪力墙结构拟动力试验。
可见,拟动力试验方法结合了拟静力试验和振动台试验两者的优点。当然它也有自身特定的限制,主要有:
(1)结构的刚度不能太大;
(2)试验系统误差(特别是控制误差)需要被严格限制;
(3)不适用于分布质量很大的结构(包括混凝土水坝);(4)如果结构的响应对粘滞阻尼特性非常敏感,而且很难准确地识别,拟动力试验方法就不适用;
(5)无法对用应变速率敏感的材料制成的试件进行试验。
70年代中期,开发了结构的拟动力试验技术,这种试验技术把电液伺服试验装置与计算机控制系统结合起来,利用加载试验给出结构恢复力的实际数据,利用计算机数据分析技术给出加载试验的逐步控制数据,从而为原型结构的模拟地震试验开辟了一条新途径。 与拟静力试验相比,拟动力试验的试验周期缩短,并且由于采用地震动时程作为加载制度,因此,试验结果能够良好地指示结构的地震反应过程,值得指出的是,尽管对于单层或双层框架结构可以采用更接近实际的位移控制制度,但对于大型结构,更实用的是将多自由度体系改变为等效单自由度体系进行联机试验。即对加载力沿高度的分布作出某种假定(例如倒三角形分布),而仅对高度上某一点的加载器按位移控制,并通过计算机联机控制实现,其余各点的加载则按上述力分布假定按荷载控制加载器。80年代后,日美合作进行的七层钢筋混凝土原型结构拟动力试验,就是采用这种等效技术。拟动力试验技术中的控制难点在于计算误差的扩散。
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