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本文论述了桥梁结构的远程协同拟动力试验。
结构远程协同试验的发展为开展大跨度、大尺寸结构整体抗震性能试验提供了方法和途径。该方法突破单个试验室的资源局限性,通过互联网将多个试验室联合起来形成功能强大的网络结构试验室,通过远程控制、协同工作,共同完成大型结构的抗震性能试验,从而提高试验能力,达到资源共享的目的。
结合国家自然科学基金重点资助课题“现代结构拟动力地震模拟协同试验方法与系统”(50338020),在前期研究工作的基础上,着眼于该方法在桥梁结构拟动力试验中的应用,分别从网络通讯、试验发布和平台开发等方面进行研究。
网络通讯平台NetSLab在远程协同试验中实现各试验站点与控制中心之间的数据交换和通信,针对国内网络层次复杂、防火墙众多等情况,提出了利用NetSLab进行远程协同试验的两种通信框架,使问题得以解决;建立了试验网上发布系统,使得试验进程和结果可以通过Web浏览的方式为更多的研究人员提供服务。
NetSLab-SDOF是针对单自由度远程协同拟动力试验开发的试验平台,将其应用到桥梁结构拟动力试验中,进行了等效单自由度桥梁结构的远程协同拟动力试验,试验进程和结果在网上进行实时的发布。通过试验,检验了NetSLab穿越防火墙的能力,验证了该试验平台和网上试验发布系统的可靠性。针对试验过程出现的通讯时间开销过大等问题进行了深入分析,并提出了解决方法。
进行了多自由度系统桥梁结构远程协同拟动力试验平台的开发。采用面向对象的可视化编程语言Visual Basic.net编制了平台中的控制中心程序和虚拟试验机程序,并为真实试验机程序提供了一个计算位移和加载位移转换的接口模块。最后,运用所开发的程序对Russian River桥进行了远程协同虚拟试验,并与美国OpenSees程序分析结果作了对比,验证了所开发程序的有效性。
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