1. 引言

作为一门实践性学科，土木工程研究中很重要的一部分为试验研究^[1]。特别是随着土木工程专业的发展，土木工程研究的深度、广度有了进一步的提高。这使试验研究在土木工程专业中越来越发挥出不可或缺的作用。然而，随着结构的复杂化，特别是在地震作用下复杂结构表现出的高度非线性特性，传统的独立试验方式难以适应试验要求，这就迫切需要开发出一种新型协同试验模式。

随着通信与互联网技术的进步，异地实验室之间的通信与信息传输成为了可能。各个实验室不再是单独运作，而是通过网络相连共同组成一个综合性的实验室，从而达到实验室设备与资料的共享与协同管理。此外，随着远程实时监控技术的发展，对于重要土木工程结构及重要工业设备的监测受到越来越多研究人员的重视。由于现场条件的限制，检测到的数据难以进行及时的处理。但如果运用远程实时监测技术，不但可以有效的进行数据处理，发挥大型计算机中心与专家系统的优势，还可以进行模型试验与原型试验的对比，充分发挥监测数据的作用。

近年来，网络实验室的概念越来越受到研究者们的关注。1998年，日本和韩国开始在两国之间进行网络拟动力试验的研究。美国国家科学基金委员会于1999建立地震工程网络模拟系统NEES（Network for Earthquake Engineering Simulation），其目标是要通过网络实现实验室资源包括试验设备、数据库以及模型模拟的共享和整合。国内湖南大学建立了网络结构试验系统NetSLab（Networked Scientific Laboratories），可用于钢管混凝土柱远程协同拟动力试验，FRP加固柱的桥梁结构远程协同拟动力试验等。

2. 国外研究现状

2.1. 韩国和日本的远程试验网络

日本京都大学杉浦等人发表了有关网络拟动力试验的论文，阐述了京都大学校园内各试验点之间的协同试验^[2]。Yun等人在网络化拟动力试验框架论文中，阐述了在韩国科学技术院、大阪市立大学、日本京都大学三所高校之间进行的远程协同试验^[3]。随后，日本京都大学和韩国科学技术院之间也进行了远程协同试验的尝试^[4-6]。

日本京都大学的协同试验网络采用基于Samba软件的文件系统进行通信。该文件系统中的试验数据与可视化数据可在多个站点之间共享，并进行交换。该系统还允许客户端通过网络进入文件系统并使用文件，还提供打印和其他共享服务。

图1 日本京都大学远程试验系统网图^[7]

韩国科学技术院的远程试验系统通过Microsoft Visual C 开发，可实现实验室与分析程序之间的数据交换。该试验系统成功模拟了桥在地震作用下的响应。该桥由混凝土箱梁及四个不同的桥梁支座组成，为一座五跨连续桥。桥梁支座分别由大阪市立大学、日本京都大学及韩国科学技术院的计算服务器进行模拟分析。其中，主系统服务器负责整体结构动力方程的求解，计算出各个支座每步的位移指令。