设备-结构-土体系振动台实时子结构试验方法探讨

作     者：姜忻良 张崇祥 姜南 罗兰芳 JIANG Xin-liang;ZHANG Chong-xiang;JIANG Nan;LUO Lan-fang

作者机构：滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津大学建筑工程学院天津300072 

出 版 物：《工程力学》 (Engineering Mechanics)

年 卷 期：2019年第36卷第2期

页      面：177-185,223页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51478312 51278335) 

主　　题：分支模态子结构 试验子结构 数值子结构 振动台 实时 设备-结构-土 

摘      要：该文探讨了设备-结构-土体系振动台实时子结构试验方法的可行性,将设备-结构体系作为由振动台加载控制的试验子结构,同时将自由度缩减后的土体作为由仿真软件计算的数值子结构,试验时两者之间进行数据实时交互。首先基于分支模态子结构方法推导了设备-结构-线性土体系运动方程,并对各体系运动方程进行了变换,将其应用于设备-结构-线性土体系振动台实时子结构试验。然后结合土体在强震作用下并非全部进入非线性阶段的特点,提出采用局部非线性土模型作为数值子结构参与振动台实时子结构试验的思路,并应用分支模态子结构法与线性-非线性混合约束模态子结构法推导了设备-结构-局部非线性土体系的运动方程。设计了设备-结构-土相互作用缩尺模型,进行了各地震动作用下的设备-结构-线性土体系振动台实时子结构试验。通过比较振动台实时子结构试验结果与数值计算结果,发现两者之间吻合良好,证明该试验方法是可靠有效的。