任祥香 卢文胜

1 引 言

目前，国内外振动台模型试验的一般过程为[1-3]：根据相似关系设计并制作与原型结构相似的模型结构；对模型结构进行试验；将模型结构的动力特性和动力反应通过相似关系反推到原型；最后对原型结构的抗震性能进行评价。可见，相似关系的正确性是确保试验有效性的关键，只有在保证相似关系正确的前提下，模型试验研究才是有意义的。

理论上，当影响结构性能的各因素均能满足经典相似理论的要求时，原型结构的动力特性和动力反应可以通过模型结构来准确模拟。但在小比例结构模型相似设计时，由于受振动台性能、材料的力学性能等方面的制约，传统相似关系的严格要求与现有的试验及相关技术能力具有严重的不可调和性。为此，国内外研究者着力于研究一些实用相似方法，在长期的研究过程中得出一些适用于限制条件下的相似试验方法并在模型试验中得到广泛的应用[3-6]。

然而，对于预应力结构而言，小比例模型相似设计方法依然匮乏，现有的相似方法试验模拟的效果还不是很理想。虽然近年来也不乏预应力结构地震模拟振动台试验的研究工作[7,8]，但这些试验研究多是针对整体结构性能开展的，很大程度上忽略了预应力结构构件的相似要求。因此，预应力结构的相似关系需要进一步的研究。

2 结构模型相似关系

结构模型振动台试验中的相似关系可从材料、构件和整体结构三个层面上进行讨论。……