振动台实验作为一种实时动力实验,能够真实再现结构在地震荷载下的反应。但由于振动台的尺寸和承载力的限制,实验模型比例尺一般情况下很小,尺寸效应明显。为此,将子结构实验技术引入振动台实验,以提高实验试件的比例尺。此外,通过子结构实验技术,可只对结构非线性显著部分进行真实实验,而对线性部分进行数值计算,这样可以降低实验费用。本文通过对一个三层结构进行振动台子结构实验的数值仿真,分析了多自由度体系振动台子结构实验的特点,并对振动台子结构实验的数值积分算法、实验系统时间滞后及其补偿进行了研究。主要内容包括:1.推导多自由体系子结构运动方程,并对子结构实验进行统一表述;2.分析了振动台子结构实验数值积分算法的特点,通过数值仿真对中央差分算法和算子分解法进行了对比。分析结果表明:在不计系统滞后并且积分步长较小的情况下,中央差分法和算子分解法的子结构仿真结果(对应于振动台子结构实验)能够与整体结构的仿真结果(对应于整体结构振动台实验)很好吻合。随着积分步长的增加,算子分解法的精度要好于中央差分法;3.分析了振动台子结构实验产生滞后的原因。假设实验用反力作动器的滞后为双线性模型,并采用多项式外插值对滞后进行补偿。分析结果表明:在整体结构周期较小时,振动台子结构实验对滞后比较敏感。而频率较低的结构的实验效果较好。三阶多项式外插补偿效果明显,补偿后系统的稳定性和精度基本能够达到没有滞后时的理想状态。