铁路混凝土桥梁抗震设计理论与试验研究

1.支座位移

在7度地震作用下，摩擦摆支座的支座剪力键未被剪断，曲面摩擦副未产生相对滑移，支座位移和普通支座的接近。地震烈度加载到8度后，摩擦摆支座的支座剪力键被剪断，曲面摩擦副产生滑移，使得摩擦摆支座的相对位移远大于普通支座的相对位移。随着烈度的增加，其差异越来越明显。

由于试验用支座限位挡块与上支座板设计间隙、制造与安装误差等，形成了约2 mm的活动空间，数值计算未考虑此加工容差，故在低烈度地震作用下，试验支座产生的位移明显大于数值模型支座位移。

2.混凝土及钢筋应变(www.xing528.com)

8 m墩高桥梁缩尺模型试验，随着加载幅值增加，由地震力引起的墩底混凝土应变和纵筋应变均增加。摩擦摆支座的试验模型在9度地震作用下，纵筋基本未见屈服，墩底混凝土出现拉裂缝，结构基频开始下降，桥梁初步进入弹塑性阶段（微裂缝阶段）。普通支座在8度地震作用下，墩底出现较多拉裂缝，结构基频开始下降。在8.5度、9度地震作用下，钢筋普遍屈服，混凝土拉裂缝宽度进一步扩大，混凝土压应变较大，发生明显塑性变形，墩底塑性铰充分发展，桥梁自振频率明显下降。此时摩擦摆支座相对普通支座具有明显的隔震、耗能减震作用。

25 m墩高桥梁缩尺模型试验，由于墩身较柔，周期偏长，地震响应较小，摩擦摆支座桥梁与普通支座桥梁在9度地震作用下，均基本保持完好，顺桥向未见屈服，混凝土受压区基本保持弹性，而横桥向少部分纵筋发生屈服，桥梁初步进入弹塑性阶段（微裂缝阶段）。此时摩擦摆支座相对普通支座仍有优势，但相对于8 m墩高模型优势减弱。

在8.5度地震作用下，结构各项地震响应分布出现下降的异常情况，此现象的发生主要由于8.5度地震工况过少，地震事件多样性不足，导致统计畸偏。试验随机累计损伤导致高烈度地震响应比理论计算值偏大。