一、 簡答
1. 簡述模型試驗可以採用與實際結構不同材料而不影響結構內的
應力分布。
答：因為求結構內的應力場是根據彈性力學理論中的平衡方程、相容
條件和邊界條件求得的，關鍵是要邊界條件相同。而在這三個方程中
不涉及材料的彈性模量e、泊松比等材料常數。所以模型試驗可以
採用與實際結構不同材料而不影響結構內的應力分布。
2. 擬靜力實驗方法和擬動力實驗方法有何不同，各有何優缺點？
答：區別：擬靜力試驗的每一步載入目標（位移或力）是已知的，而
擬動力試驗每一步的載入目標是由上一步的測量結果和計算結果通
過遞推公式得到的。
優缺點：（1）擬靜力試驗方法與振動台試驗相比，擬靜力試驗方
法比較經濟，首先是對實驗裝置和設施要求比較低，不需要昂貴的試
驗裝置；其次擬靜力實驗的構件往往比乙個模型結構實驗的花費低十
幾甚至幾十倍。（2）擬動力試驗每一步的載入目標是由上一步的測量結果和計算結果通過遞推公式得到的，而這種遞推公式是基於被試結構的離散動力方程，因此實驗結果代表了結構的真實**反應，而擬靜力試驗卻達不到這效果。
3. 對反力牆或反力架有何要求？
答：反力裝置要具有足夠的剛度、足夠的強度、整體穩定性和仿真實
際邊界的能力。
4. 簡述目前應用的**模擬振動台的特點。
答：振動台的控制方式以三參量閉環多自由度控制為基本控制方式，增加自適應去諧波控制（ahc）、自適應反函式控制（aic）和實時迭代控制（oli）;計算機系統由小型機改為pc，其他外部裝置採用通用配置；以視窗作業系統支援**試驗和資料採集。
5. 簡述擬動力試驗的基本思想和適用範圍。
答：基本思想：根據資料化、數值化典型**加速度記錄時程曲線，
取某一時刻的**加速度值和實驗前一時刻載入後實測的結夠恢復
力用逐步積分振動方程的動力反應分析方法計算出結構**反應位
移，並對結構模型施加此位移，實現該時刻結構模型的**反應。
適用範圍：混凝土結構、鋼結構、砌體結構和組合結構。
二、 簡述一維、二維擬靜力載入規則和試驗控制方法。多質點結構
體系擬靜力載入規則和方法。
答：一維擬靜力試驗載入規則：（1）位移控制載入：（2）力控
制載入的。（3）力-位移控制載入試件達到屈服狀態時改為位移控制。
二維擬靜力載入規則：由於結構的彈塑性變形特徵與載入路徑有關，根據研究目的和方法的不同，載入規則有多種形式，但基本採用位移控制規則，使用電液伺服載入試驗裝置比較容易實現。
一維、二維擬靜力試驗的控制方法是由控制軟體完成的，控制軟體是由計算機控制電液伺服閥連通執行軟體完成的。
多質點結構體系擬靜力載入規則和方法：由於**荷載在結構上的作用常常近似成為按照倒三角形分布的，所以各質點載入作用力由上到下也要按照倒三角形分布進行載入。因為結構進入塑性狀態後，特別是在下降階段控制作用力是很困難的，所以目前的控制方法是選擇乙個上部的電液伺服作動器為主作動器，其餘的為從作動器。
詳細敘述擬動力試驗方法的過程、裝置要求、注意事項及結果
處理。答：擬動力實驗的過程為：
（1）確定初始計算引數
**波的加速度時程曲線中加速度示值隨時間t的變化而變化，為便於計算，首先將實際**記錄的加速度時程曲線按一定時間間隔數位化，即按△t劃分成許多微小的時間段，此時，可以認為在這一時間段內加速度直線變化，這樣就可以用數值積分法來求解運動方程式中 、 和分別為第n步時的地面運動加速度、結構的加速度和速度反應， 為結構第n步時的恢復力。
（2）求得結構第一步(△t)的**反應位移
當採用中心差分法求解時，第n步的加速度可用第n-1步、第n步和第n+1步的位移量表示，此時
將它們代入運動方程
即由位移和恢復力值求得第n+1步的指令位移
（3）位移值的轉換
由載入控制系統的計算機將第n+1步的指令位移通過a/d轉換成輸入電壓，再通過電液伺服載入系統控制載入器對結構載入，由載入器用準靜態的方法對結構施加與位移相對應的荷載。
（4）產生計算所需的**反應位移、測量各點的恢復力
當載入器按指令位移對結構施加荷載時，通重載入器上的荷載感測器測得此時的恢復力，並由位移感測器測得位移反應值。
（5） 求恢復力修正計算引數，得出下一步**反應位移
將及值連續輸入資料處理和反應分析的計算機系統，利用位移，和恢復力按同樣方法重複下去，進行計算和載入，以求得位移值和恢復力連續對結構進行試驗，直到輸入加速度時程的指定時刻。
（6）重複以上步驟，直至試件被破壞，結束試驗
裝置要求：
（1）試驗台要求有一公尺多厚，上有很多螺栓孔以固定試件。
（2）反力牆或反力架要具有足夠的剛度、強度、整體穩定性和模擬實際邊界的能力；應當盡可能的做到結構簡單、安裝方便，以便縮短整個試驗過程的週期。
（3）載入裝置（作動器，液壓源，模擬控制器，液壓管路，測量儀器）；液伺服載入器應滿足下列要求：① 最大位移量應大於試驗設計位移量的120％；② 載入器最大出力應大於試驗設計荷載的150％；③ 當對載入速度有要求時，應認真核查載入器的頻率響應特性。
（4）計算機系統：計算機是整個試驗系統的心臟，載入過程的控制和實驗資料的採集都由計算機來完成。由於擬動力試驗是準靜態試驗，載入速度較慢，而試驗物件的單元數又較少，所以，一般情況下，對計算機的運算速度無特別要求，計算機的硬碟應有足夠大的可用空間，試驗前，應做好檢查準備工作。
擬動力實驗的指令發出、資料採集等工作都必須通過a/d,d/a卡來完成，要求該卡有緩衝器、放大器等功能，資料位數在12位以上，d/a不少於兩路，a/d應根據測點數來確定。計算機還應配備印表機或繪圖儀等外圍裝置。為了保證外電源突然中斷時能正常關機，並不丟失實驗資料，應配備ups電源。
（5）資料採集系統（前端的感測器，後端的顯示裝置，採集儀器等）擬動力試驗中一般採用電測感測器。力感測器一般內裝在電液伺服載入器中，但當荷載很小時，宜外裝力感測器，從而提高力訊號的訊雜比。
注意事項：應變片的尺寸由試驗所決定。若應力梯度較大時，不能取大尺寸應變片；若應力梯度較小時，尺寸較大的應變片測量的較精確；應變片的選取與溫度有關；若不知道應力變化規律，則用應變花測量。
結果處理：
（1）對實驗資料進行圖形處理（包括不同**力和最大**加速度各種情況下所得的資料）。
基底總剪力----頂端水平位移曲線；
底層剪力----層間水平位移曲線；
模型各質點的水平位移時程曲線圖和恢復力時程曲線圖；
抗震設計的時程分析曲線與實驗時程曲線的對比圖；
（2）試驗時基底總剪力、頂端位移和相應的最大**加速度應按模型第一次出現裂縫時的相應數值確定，並應記錄此時的**反應時間；
（3）模型屈服極限，破損狀態的基底總剪力，頂端水平位移和最大**加速度的確定。做出基底總剪力----頂端水平位移包絡曲線，取包絡線上拐點為屈服基底總剪力，屈服頂端水平位移和屈服狀態的**加速度；取包絡線上沿基底總剪力軸頂處的數值為模型極限基底總剪力和極限剪力狀態的**加速度。
三、 如何選擇結構模型尺寸及有關的引數？模型製作時應注意哪
些問題？
答：模型尺寸的選擇及有關引數：
模型尺寸盡可能大，不宜小於原結構的1/8，選定模型的尺寸後，確定相似比（長度比），嚴格遵守相似理論來確定引數具體如下：相似比，根據相似理論確定模型面積、質量等等；材料重力密度a，頻率；時間，速度，加速度1，位移1，應力1，應變1；荷載，軸力，剪力，彎矩。
模型製作時應注意的問題：
(1) 製作模型時一定要滿足邊界條件：幾何相似比不宜過小，一般不小於1/10，當實驗進入彈塑性狀態後，還應大一些；
（2）根據結構模型的相似要求，振動台的再現加速度和實際加速度之比為；
（3）從模型方面考慮，多數情況下模型的頻率相似比；
四、 簡述結構抗震試驗存在的問題和發展方向。
答：結構抗震試驗方法經過幾十年的發展，取得了重要的成就，促進了結構抗震理論的發展。從目前發展來看，抗震實驗方法還遠沒有達到完善程度。主要存在以下問題：
（1）擬靜力試驗方法的核心問題是載入規則的選擇和實驗結果的描述，雖然我國已經發布了《建築抗震實驗方法規程》，但許多問題仍然沒有解決。在進行擬靜力試驗時，一般的做法是試件屈服前採用力控制，試件屈服後則採用位移控制。可是如何判斷試件的屈服或確定屈服點到目前還沒有解決，更不用說有些試件根本就不存在屈服點。
事實上，屈服點是試驗之後根據某種等效原則確定的，所以實驗過程中無法根據屈服點載入以及轉換控制模式。（2）擬靜力試驗按什麼樣的載入規則進行以及在每一級載入時迴圈多少圈仍然存在疑問，例如每一級的載入迴圈三圈還是迴圈兩圈還缺乏充分的試驗根據和比較研究，因為迴圈三圈得到的試驗結果與迴圈兩圈得到的試驗結果無法直接比較，至少目前是這樣的。關於二維擬靜力載入試驗，雖然已經有了多種載入規則，但是選擇哪一種載入規則進行試驗是很困難的事情，我們甚至不清楚幾種二維載入規則之間有什麼差異。
在這種情況下進行二維擬靜力載入試驗，其結果的可比性和一般性就可想而知了，所幸的是二維**載入試驗可以模擬結構的實際破壞狀態。
發展方向：
（1）擬動力試驗所模擬的激勵載荷也應是多種型別的，除了**載荷之外，像風、海浪、海冰、水流等對結構的作用也可以在一定條件下模擬，而衝擊、撞擊、**載荷也需要進一步考慮。（2）結構模型相似理論需要有較大的突破，雖然它並不是抗震試驗本身的問題，但是它的發展無疑會對結構抗震試驗提供重要的基礎。（3）擬動力試驗相關軟體的開發，使將來的結構抗震試驗自動化程度會非常高。
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隨著城市建設的不斷發展，高層建築不斷增多，電梯在國民經濟和生活中有著廣泛的應用。電梯作為高層建築中垂直執行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。實際上電梯是根據外部呼叫訊號以及自身控制規律等執行的，而呼叫是隨機的，電梯實際上是乙個人機互動式的控制系統，單純用順序控制或邏輯控制是不能滿足控制要求的，因...
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本科學生設計性實驗報告 課程名稱 資訊系統分析與設計 系統分析與設計報告 專案名稱專案名稱 專案經理學號 專案成員姓名學號 姓名學號 姓名學號 班級班組別 第組 指導教師 開課學期 2009 至2010 學年第 2 學期 完成時間 2010 年月日 指導教師評語 成績 分 總分30分 教師簽名 20...
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