结构振动台模型试验是研究结构地震破坏机理和破坏模式、评价结构整体抗震能力的重要手段和方法。本项研究工作包括大型复杂工程结构整体模型振动台试验的动力相似理论,结构构件与子结构抗震性能混合试验的原理与方法,大型复杂工程结构振动台试验模型的系统参数识别方法和远程协同模拟地震振动台试验技术、方法与资源共享等四个方面的研究内容。深入开展本项课题研究,将全面推动我国结构振动台模型试验技术向前发展,使之更好地为国家重大工程建设以及结构工程和地震工程相关学科的科学研究和教学服务。
结构振动台模型试验理论与技术及其远程协同试验方法的研究是国际上的前沿领域。本课题通过四年的研究,取得了下列成果(1) 在国际上比较系统地建立了大型复杂工程结构的动力相似理论和试验技术;在国际上首次进行了1/10、1/20、1/30三个不同缩比的高层钢-混凝土混合结构模型的振动台对比试验,验证了所建立的动力相似理论和试验方法;将理论应用于实际复杂高层混合结构的模拟地震振动台试验、数值仿真分析和现场测试,为解决重大工程的抗震问题提供了指导。(2) 对结构抗震性能混合试验系统进行了分析,提出了力控制、位移控制两种模式及同步加载延时的解决方案,进行了子结构连接边界条件的研究;对提出的几种混合试验方法进行了数值模拟分析与试验验证。(3) 提出了一种利用结构模型振动台试验的输入和结构反应数据,识别结构模型的模态参数的识别方法,并用振动台结构模型的试验数据,对比验证了方法的可靠性和准确性。(4) 建立了与振动台试验特点相适应的远程协同试验方法和试验结果的远程共享方法,建成了一个示范性网上远程协同振动台试验室和振动台试验结果共享网站,并将12层框架结构模型试验数据与国内多家科研单位资源共享。
国家自然科学重大项目三级课题1项(参加); 国家自然科学基金重点项目1项(主持); 国家杰出青年科学基金项目1项(主持); 上海市科技发展基金重点项目1项(主持); 上海市优秀学科带头人基金项目1项(主持); 上海市重点学科建设研究项目1项(主持)。