4.2.2.1 拟静力试验
试验采取拟静力加载设备进行，试验装置包括加载控制系统、数据采集系统、100 t电液伺服高性能作动器、反力架等。竖向荷载通过单向液压作动器施加在模型顶部，液压作动器安装滚动支座用来保证作动器随模型水平移动，水平荷载用MTS拟静力试验机施加，加载装置如图4.2-6所示。
图4.2-6 桥墩模型的拟静力加载装置
试验的加载进程由试验人员控制，可以在试验过程中进行细致的变形、应变及裂缝的量测。加载历程可分为3个阶段：开裂前、屈服前、屈服后。其中，墩底截面开裂前的位移水平按弹性理论计算，屈服前的位移水平包括2个开裂到纵筋首次屈服的位移水平和1个近似于纵筋首次屈服的位移水平（Δy），屈服后的位移水平按理论屈服位移的倍数确定。位移模式均采用三角波加载，在1Δy位移水平前（包括1Δy），加载速率设定为1 mm/s；在1Δy位移水平后，加载速率设定为3 mm/s。在每一位移水平上，反复循环加载3次，直至模型抗力下降至最大抗力的85%时，定义为模型破坏，终止试验。加载波形为三角波，加载波形变化如图4.2-7所示。
图4.2-7 试验加载制度
试验流程如下：
（1）加载之前，在试件表面用白石灰打底，待风干后用红色记号笔在墩身上打10 cm×10 cm的网格，以便确定裂缝开展及塑性铰开展位置。
（2）开启应变采集系统，采集空载时钢筋应变值，按设计轴力施加模型轴向力，控制力精度为1 kN，加载完成后再次采集钢筋应变值。
（3）开启作动器控制系统，进入墩顶位移加载模式，屈服前采用力控制模式，加载速度为5.0 kN/s；屈服后以3 mm/s的速率加载至指定位移等级，然后暂停加载，记录数据、观察裂纹发展、绘制裂缝趋势图及墩身损伤图并拍照。
（4）以3 mm/s的速率反向加载，达到峰值后暂停加载，记录数据、观察裂纹发展、绘制裂缝趋势图及墩身损伤图并拍照。
（5）以3 mm/s的速率卸载至0位置，完成首次循环加载；然后以相同的方式完成第2次循环及第3次循环加载。
（6）调整位移峰值，重复第（3）～（5）步的操作，进行下一位移水平循环加载。(www.xing528.com)
如此按设定的位移进行循环，直至桥墩模型破坏。加载现场如图4.2-8所示。
图4.2-8 试验加载现场
4.2.2.2 振动台试验
地震模拟振动台双台阵系统由8 m×10 m主台和3 m×6 m副台组成，其主要参数如表4.2-4所示。
表4.2-4 实验室振动台性能参数
振动台试验工况设计包括主要试验阶段、地震激励选择、地震激励输入顺序等内容。振动台试验一般根据试验考察目的，抗震规范、规程等的要求，划分为设防烈度相应的多遇地震、基本烈度地震、罕遇地震等几个主要试验阶段。在制定试验工况时，考虑了以下内容：
在地震激励开始阶段和弹性极限状态时，以白噪声扫频获得结构自振频率、阻尼比、振型等动力特性，振动台工况如表4.2-5所示。
构件模型的每条地震波PGA水平依次为0.05g、0.1g、0.15g、0.2g、0.25g、0.3g、0.35g、0.4g…，直至构件发生破坏，达到等效屈服点左右，振动台停止加载过程。
以地震危险性分析得到基岩加速度反应谱作为目标谱，选择桥址基岩场地地震动参数，50年超越概率分别为63%、10%、2%和100年超越概率分别为63%、10%、2%的水平，得到场地基岩地震加速度放大系数反应谱或基岩设计加速度反应谱（阻尼比为5%）。并根据桥墩地震模拟振动台试验的需要，对桥址场安评地震波进行基线修正。
表4.2-5 振动台试验加载工况（g）
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