拟动力实验(称计算机联机实验)是研究结构或构件抗震性能的一种实验技术,是目前运用最广泛的结构抗震试验之一。该方法吸收了拟静力试验和振动台试验两种试验方法的优点,将试验加载技术与计算机技术相结合起来。既克服了振动台试验中的台面尺寸和台座承载能力限制的问题,又避免了计算机模拟中需要假设恢复力特性的问题,可慢速再现结构在地震作用下弹性→弹塑性→倒塌的全过程反应。拟动力试验的最新发展方向主要从数值积分算法、试验控制技术两个方面进行改进。本文主要从数值积分算法角度进行拟动力试验的改进,从而引进了高阶单步法。在现有的拟动力试验中,广泛采用中心差分法、PCM-Newmark法和隐式-α法等进行试验并取得良好的试验效果。而高阶单步法无条件稳定、无超越现象;当β=0.5时,该算法具有四阶精度(O( ))(位移、速度和加速度具有同阶精度)且无算法阻尼。与现有的其它常用逐步积分算法比较可知,该算法具有运算速度快、精度高和稳定性好等突出优点。本文把高阶单步法运用到拟动力试验以及拟动力子结构试验中,并进行拟动力试验和拟动力子结构试验的数值模拟分析。本文主要从事以下几个方面工作:(1)基于恢复力模型为双线性,进行高阶单步法单自由度和两自由度拟动力数值模拟试验。(2)基于恢复力模型为双线性,进行中心差分法单自由度和两自由度拟动力数值模拟试验。(3)基于恢复力模型为双线性进行高阶单步法拟动力子结构数值模拟试验。通过数值模拟算例分析,证明了高阶单步法作为一种精度高、无条件稳定的控制算法运用到拟动力试验是极其可行的,是可供拟动力试验使用的有效算法。