结构试验是获取工程结构在遭受极端事件或自然灾害（比如地震、海浪及台风等）时结构响应的必要手段，以便为结构设计、建造及相关法律法规的制定提供切实可靠地依据。然而，传统试验方法（拟静力、拟动力及振动台试验）受制于各自的限制条件无法充分满足现有结构设计、制造及科研的要求。实时子结构试验技术将被测试对象一部分进行物理测试，剩余部分进行数值模拟，充分利用了数值计算和物理实验各自优点，因其具备进行大比例非线性构件（或结构）试验测试的能力，近年来得到了全世界试验技术人员的广泛关注。然而迄今为止，该项试验技术只针对作动器作为加载系统进行了一定研究工作，该类基于作动器的子结构试验只能对构件或满足集中质量假设的结构进行动力试验，对具有分布质量特性的复杂结构动力试验无能为力。为了能为土木工程中更为复杂的结构系统（例如土结相互作用系统）提供有效的试验研究方法，本文展开了基于振动台的动力子结构试验技术研究。　　首先，通过对振动台各部分本构关系的线性化处理，对振动台系统进行了完整的数学建模。在该模型的指导下建立了基于振动台的完整子结构试验系统。通过一系列验证性试验对基于作动器的子结构试验方法中常用的控制方法—时滞补偿在振动台子结构试验中的应用效果进行了评价。结构表明:在部分情况下，时滞补偿通过减小振动台相位提高了振动台子结构试验系统的稳定性和精度，但在部分情况下却得到了与常规观点相反的结论:时滞补偿不但无法改善控制性能，反而降低了系统稳定性。　　为了充分理解以上“不合常理”的试验结论，结合以上建立的振动台完整模型基于根轨迹控制理论发展了子结构系统稳定性界限数值预测方法，并得到了试验验证。通过和两种现有子结构系统稳定预测方法的对比分析，指出了现有分析方法中对加载系统动力性能进行纯时滞假设的不足。而后运用该方法对一个两自由度系统分析了物理子结构和数值子结构参数变化对稳定性的影响。分析结构表明:物理子结构特性与数值子结构特性对稳定性的影响相反，且物理子结构对子结构系统稳定性起决定性作用。　　而后，借助Padé近似将时滞补偿算法转化为有理传递函数，并对作动器子结构试验系统中常用的四种时滞补偿方案在振动台子结构系统中的性能进行了分析:采用以上发展的根轨迹技术对时滞补偿下振动台子结构系统的稳定性进行了研究并得到了试验验证，同时也对控制精度从理论分析和试验验证两方面进行了研究。研究结果表明:时滞补偿在振动台子结构试验系统中只对低频率、低阻尼系统在低频段激励作用下有效，稳定性及精度都随试验对象频率和阻尼的增大而降低。　　为了改善时滞补偿控制的不足，提出了一种新的子结构试验系统控制方法（命名为:基于仿真的全状态控制）。该方法基于逆动力模型补偿和全状态反馈控制，能同时补偿复杂加载系统（例如振动台）的相位和幅值误差。利用根轨迹预测方法对该控制算法的稳定性进行了分析，分析结果表明该算法对振动台子结构试验系统稳定性有大幅度提高，精度也得到了试验验证。运用该控制方法能对高频率、低阻尼系统在高频激励作用下成功进行子结构试验。　　最后，通过一个土结相互作用系统整体试验和子结构试验对比研究，对基于仿真的全状态控制方法控制下的振动台子结构试验方法进行了试验验证。同时，利用土-基础系统非线性宏观模型作为数值子结构进行了一系列试验，就该控制方法对非线性数值子结构特性的影响进行了研究，研究结果表明;该方法对线性和非线性数值子结构都具有很好的控制精度。