试验是土木工程结构研究的主要手段,但现有设备的试验能力严重限制了工程结构研究的发展。实时动力子结构试验将需重点研究的结构部件或构件在实验室进行实体试验,其余部分建立数值模型在计算机中模拟,以此提升试验试件的尺寸。系统稳定性是保证成功实现实时动力子结构试验的基础。因此,准确预测系统稳定性至关重要。实时子结构试验性能由数值积分算法、控制算法、加载系统、试验试件、传感器等共同决定,然而既有稳定性预测研究对以上耦合因素考虑不足。为了考虑各因素对稳定性的耦合影响,本文展开了考虑加载系统、试件动力特性和数值积分算法耦合效应的稳定性分析方法研究。首先基于“增益裕度”的概念提出了可考虑实时子结构试验系统综合因素影响的稳定性分析方法,并通过试验验证了该方法的准确性。该方法通过频域传递函数将数值积分算法、加载系统、传感器、物理子结构性能融合在一起,同时对加载系统、传感器、物理子结构性能通过频率实测数据即可进行稳定性预测,不必须建立准确的数学模型,从而大大降低了稳定性预测的难度。采用上述稳定性分析方法,将试件与加载系统两者之间的相互作用考虑在内,建立了作动器、振动台与物理试件间的动力耦合模型,分别讨论了试件-加载系统相互作用对基于作动器和振动台的子结构试验系统稳定性影响。分析结果表明:试件-加载系统相互作用在不同条件下对子结构试验系统稳定性有不同程度的降低或提高。为了解决多自由度系统稳定性评价方法中所需参数相对复杂、稳定性指标物理意义不够明确的问题,进一步结合振型叠加法和增益裕度的概念发展了多自由度稳定性分析方法。该方法只需物理子结构模态参数和加载系统模型即可实现稳定性预测,简便易行,其预测准确性得到试验验证。通过z变换将数值积分算法转化为离散传递函数,结合基于增益裕度的多自由度系统稳定性预测方法,实现了子结构试验系统中所有因素同时考虑的稳定性分析方法。并对不同数值积分算法的耦合影响进行了对比分析。既有研究认为随着离散时间步长和频率的增加,稳定性必然降低。然而,本文研究结果表明数值积分算法与试验系统其他因素存在较强的耦合效应,数值积分算法对试验系统稳定性可能增强也可能降低。最后将该方法扩展到非线性阶段,发展了以线性手段预测非线性阶段稳定性的方法,并对基于作动器和振动台的子结构试验系统进行了对比分析。既有研究认为结构的非线性会提高稳定性值,但分析结果表明:结构进入非线性后,试验系统稳定性并非一定提高。