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拟静力试验的原理拟动力试验是一种通过对试验对象施加静力或动力载荷，以模拟实际工程中受力情况的试验方法。
拟静力试验的原理基于力学平衡、静力学和材料力学的基本原理。
以下将详细介绍拟静力试验的原理。
拟静力试验是指在试验中，试验对象的载荷状态基本维持静力平衡，而外施加载作用是渐进的，使试验对象以恒定速度载荷施加到目标值，并达到稳定载荷状态。
这种试验方法的目的是为了模拟实际工程中受力的情况，以便评估结构的工作性能和安全性。
拟静力试验常用于桥梁、建筑物、地基、材料和结构元件等领域的研究和设计中。
拟静力试验的原理可以从静力平衡、材料力学和试验方法三个方面来解释。
首先，拟静力试验的原理基于静力平衡的基本原理。
根据静力平衡原理，一个物体处于静力平衡状态时，受力的合力为零。
在拟静力试验中，试验对象的载荷状态尽量维持静力平衡，即试验对象受到的内外力之和为零。
这样可以保证试验对象在施加载荷过程中不会发生明显的变形和位移，从而使试验结果更接近实际工程中的受力状态。
其次，拟静力试验的原理基于材料力学的基本原理。
材料的力学性能是衡量其工作性能和安全性的重要指标。
拟静力试验通过施加静力或动力载荷到试验对象上，模拟实际工程中材料受力的情况，从而可以评估材料的力学性能。
在试验过程中，可以测量和记录试验对象的应力-应变关系、屈服强度、抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等力学性能指标，以便评估材料的质量和可靠性。
最后，拟静力试验的原理还涉及试验方法的选择和实施。
拟静力试验可以通过控制外部加载的方式实现。
常见的实施方法包括静定法和半静定法。
静定法是指试验对象在外施加载作用下整体产生运动，而内部受力状态保持不变的情况。
静定法的典型应用是悬索桥的试验研究。
半静定法是指试验对象在外施加载作用下发生一定程度的变形和位移，而内部受力状态在达到平衡后维持不变的情况。
半静定法的典型应用是建筑物和地基的试验研究。
综上所述，拟静力试验是一种模拟实际工程中受力情况的试验方法。
《土木工程结构试验》课程教学大纲二、课程目标土木工程结构试验课程是土木工程专业的专业课，在该专业中占有重要地位。
课程主要介绍现代的工程结构试验技术、手段与仪器设备，实验数据的采集与处理方法。
设置本课程的目的使学生了解土木工程结构试验理论、技术的发展和趋势，使学生掌握建筑结构的试验思路和试验方法。
从而在面对土木工程的复杂问题时可以采用工程试验方法进行研究，创新性地利用工程试验理论提出解决方案，并能够合理地开发、选择与使用恰当的试验设备与技术手段解决土木工程中的复杂工程问题，通过课内实验培养学生分工协作共同解决复杂问题的团队合作能力。
三、本课程与其它课程的关系本课程的先修课程是高等数学、线性代数、理论力学、材料力学、结构力学、混凝土结构基本原理、钢结构基本原理等。
其中高等数学、线性代数课为试验数据分析提供计算工具；理论力学、材料力学、结构力学为试验方案设计提供力学理论依据；混凝土结构基本原理、钢结构基本原理为本课程中学习不同结构形式试验对象的试验方法、数据分析与结构判定提供了专业基础知识。
四、本课程所支撑的毕业要求五、教学内容、重点、教学进度、学时分配（一）绪论（2学时）1、主要内容（1）工程结构理论与工程结构试验的关系（2）工程结构试验与电算的关系（3）工程结构结构试验的任务（4）工程结构结构试验分类（5）工程结构试验的一般过程（6）土木工程结构试验的最新进展（7）工程结构结构试验课程的特点2、重点（1）工程结构结构试验的任务（2）工程结构结构试验分类3、教学要求要求学生了解工程结构理论与工程结构试验的关系，工程结构试验与电算的关系，工程结构试验的一般过程，土木工程结构试验的最新进展，工程结构结构试验课程的特点；理解工程结构结构试验的任务，工程结构结构试验分类。
（二）工程结构试验设计（2学时）1、主要内容（1）结构试件设计（2）结构试验荷载设计（3）结构试验观测设计（4）试验大纲与试验报告2、重点（1）结构试验荷载设计（2）试验大纲与试验报告试件设计、试件的形状、尺寸，数量（2）正位、卧位、反位试验，荷载图式。
浅谈结构拟动力试验作者：张萍来源：《城市建设理论研究》2013年第14期摘要: 拟动力试验方法是进行结构抗震试验十分有力且适用面广的方法。
本文介绍了拟动力试验的基本原理与实现过程，对国内外拟动力试验的研究现状进行了评述，最后对该抗震试验方法的发展进行了展望。
关键词: 抗震试验；拟动力试验；远程协同试验中图分类号： TU973+.31 文献标识码： A 文章编号：前言我国是世界上多地震国家之一，历史上曾发生多次强烈地震。
中国这7%的国土上承受了全球33%的大陆强震，是世界上大陆强震最多的国家[1]。
例如1976年的唐山地震、2008年的汶川地震，波及范围之广、遭受损失之大、人员伤亡之多在世界上也是少有的。
这些地震给人民生命财产和国民经济造成了十分严重的损失。
因此，提高建筑物的抗震能力，保障人民生命财产安全是广大工程技术人员的当务之急。
由于地震机制和结构抗震性能的复杂性，人们仅以理论分析的手段尚不能完全把握结构在地震作用下的性能、反应过程和破坏机理，需要通过结构抗震试验，才能准确地把握结构的抗震性能特别是对大型复杂结构、超出抗震设计规范规定的结构和新型结构体系，必须进行抗震试验。
目前，拟静力试验、振动台试验和拟动力试验[2]是三种主要的结构抗震试验方法。
拟动力试验方法吸收了前2种试验方法的优点，也吸收了结构理论分析和计算的优点，可进行大比例模型或足尺结构抗震试验，可慢速再现结构在地震作用下的弹性-弹塑性-倒塌全过程反应，自开发成功以来，在抗震试验方面得到了广泛应用。
本文首先简单介绍了拟动力试验的研究进展，阐述了拟动力试验的基本原理、试验过程并给出了不同的拟动力试验分类及拟动力试验限制，对该方法在国内的实际应用及有关研究成果进行了评述。
一、拟动力试验的研究进展为了能够真实地模拟地震对结构的作用，日本学者M.Hakuno等人[3]最早于1969年由提出将计算机与做动器联机求解动力方程，这种方法后来被称为拟动力试验。
《结构检验》部分复习题参考答案一、名词解释1、静载试验与动载试验：结构静载试验是用物理力学方法，测定和研究结构在静力荷载作用下的反应，分析、判断结构的工作状态与受力情况；通过动力加载设备直接对结构施加动力荷载，了解结构的动力特性，研究结构在一定动力荷载下的动力反应，评估结构在动力荷载作用下的承载力及疲劳寿命等特性的试验称为结构动载试验。
2、刻度值与量程：刻度值指的是仪器的指示或显示装置所能指示的最小测量值，即是每一最小刻度所表示被测量的数值。
量程是指仪器所能测量的最大范围。
3、应变计灵敏系数：表示单位应变引起应变计的阻值的变化。
4、测量电桥：用电阻应变仪测量应变时，用电阻应变仪中的电阻和电阻应变计共同组成的惠斯通电桥称为测量电桥。
5、正位实验与异位试验：在结构构件安装位置与实际工作状态相一致的情况下进行的试验称为正位试验；在结构构件安装位置与实际工作状态不相一致的情况下进行的试验称为异位试验；6、结构振型与振幅：在结构某一固有频率下，结构振动时各点的位移之间呈现一定的比例关系，如果这时沿结构各点将其位移连接起来，即形成一定形式的曲线，这就是结构在对应某一固有频率下的一个不变的振动形式，称为对应该频率时的结构振型；振幅是结构振动位移曲线中离开平衡位置的最大距离。
7、基本频率和高阶频率：固有频率中最小的频率称为基本频率；除基本频率外的其他固有频率称为高阶频率。
8、强度退化与刚度退化：在循环往复荷载的作用下，当保持相同的峰点位移时，峰值荷载随循环次数得增多而降低现象称作强度退化；在循环往复荷载的作用下，当保持相同的峰值荷载时，峰点位移随循环次数的增多而增加的现象称为刚度退化。
9、滞回曲线与骨架曲线：滞回曲线是指加载一周得到的荷载--位移曲线，它是拟静力试验的典型实验结果；骨架曲线是将各次滞回曲线的第一循环峰值点连接后形成的包络线。
二、填空题1.根据不同的试验目的，结构试验可归纳为科学研究性试验和生产鉴定性试验两大类。
拟动力试验拟动力试验的原理是：根据数值化的典型地震加速度记录时程曲线，取某一时刻的地震加速度值和试验中前一时刻加载后实测的结构恢复力，用逐步积分振动方程的动力反应分析方法计算出该时刻结构试体的地震反应位移，并对结构试体施加此位移，实现该时刻结构试体的地震反应；实测此时的结构恢复力，按地震过程取下一时刻的地震加速度值，进行该时刻结构试体地震反应位移计算，再将位移施加到结构试体上。
如此逐时刻反复实现计算位移－施加位移－实测结构恢复力－再计算位移……的循环过程，即模拟了结构试体在地震中的实际动态反应过程。
对动力方程中的M ，C ，p 三个量，拟动力试验都可以较好的反应。
M 容易准确测量，而且在试验中一般保持不变； K虽然在试验中不断变化，但由于直接从试件测得，也可以准确反应试件的真实情况； P一般依据事先选定的地震波加速度时程确定，也很明确。
拟动力试验中的一个难点就是阻尼矩阵 C的问题。
阻尼的实质是：在基于状态的动力平衡方程中为表征能量耗散而引入的一个数学概念。
在拟动力试验中，并不是由于试验测定，而是事先人为假定的，而且假定整个试验过程中保持不变。
实际上矩阵由人为假定的振型阻尼比转化为数值积分采用的比例阻尼矩阵，就带有很大的主观性和近似性。
在试验过程中，矩阵是不断变化的，进入塑性阶段后，阻尼的机理也会发生改变，这显然与矩阵保持不变的假定矛盾。
在实际试验中也发现输入的阻尼对试验结果有很大影响。
有关研究阻尼对拟动力试验影响的文献非常少。
由于阻尼的复杂性，目前的拟动力试验仍是采用传统的人为假定振型比例阻尼的办法。
拟动力试验另一个问题是以集中力代替实际的分布惯性力，对这种力分布形式的简化带来的影响目前也缺乏研究。
对拟动力试验模型相似关系的研究比起振动台试验也少得多。
我国《建筑抗震试验方法规程》规定的拟动力试验模型相似要求实际是静力相似，而国内实际完成的拟动力模型试验多数是按动力相似进行的。
以上三点是拟动力试验与振动台试验相比的缺陷，也是拟动力试验今后应该重点研究和改进的地方。
1简述结构试验的任务。
在结构物或试验对象（实物或模型）上，使用仪器设备为工具，利用各种实验技术为手段，在荷载（重力、机械扰动力、地震力、风力……）或其他因素（温度、变形）作用下，通过量测与结构工作性能有关的各种参数（变形、挠度、应变、振幅、频率……）从强度（稳定）刚度和抗裂性以及结构实际破坏形态来判明建筑结构的实际工作性能，估计结构的承载能力，确定结构对使用要求的符合程度，并用以检验和发展结构的计算理论。
2按试验目的的不同，结构试验可分为哪两类？生产性试验和科学研究性试验。
3简述生产性试验的目的。
○1结构的设计和施工通过试验进行鉴定；○2工程改建或加固，通过试验判断具体结构的实际承载能力；○3处理工程事故，通过试验鉴定提供技术根据；○4已建结构的可靠性检验，通过试验推断和估计结构的剩余寿命；○5鉴定预制构件产品的质量。
4简述科研性试验的目的。
○1验证结构计算理论的假定；○2为制订设计规范提供依据；○3为发展和推广新结构新材料与新工艺提供实践经验。
5试对比真型试验与模型试验。
（按试验对象）真型试验：试验对象是实际结构（实物）或者是按实物结构足尺复制的结构或构件，对于实物试验一般均用于生产性试验。
模型试验：试验对象是仿照真型（真实结构）并按照一定比例关系复制而成的试验代表物即模型，它具有实际结构的全部或部分特征，但尺寸却可以比真型小得多的缩尺结构。
6简述静力试验与动力试验的不同。
（按荷载性质）静力试验：加载设备相对比较简单，荷载可以逐步施加，还可以停下来仔细观察结构变形的发展；不能反映应变速率对结构的影响。
动力试验：加载设备和测试手段比静力试验复杂得多；能够反映应变速率对结构的影响。
7简述短期试验与长期试验的区分。
（按试验时间）短期试验：限于试验条件、时间和基于解决问题的步骤，仅进行几十分钟，几小时或者几天。
长期试验：连续进行几个月或几年时间，通过试验以获得结构的变形随时间变化的规律。
8说明试验室试验与现场试验的不同。
