铁路混凝土桥梁地震响应的有限元模型与振动台模型的研究

7.5.3.1　支座位移

支座位移有限元模型计算的理论值与振动台模型的试验值对比见图7.5-7～图7.5-10。由图可知理论值与试验值时程曲线一致性较好。

图7.5-7　8 m墩高-9度-日本阪神波-纵桥向摩擦摆支座位移

图7.5-8　8 m墩高-9度-日本阪神波-横桥向摩擦摆支座位移

图7.5-9　25 m墩高-9度-日本阪神波-纵桥向摩擦摆支座位移

图7.5-10　25 m墩高-9度-日本阪神波-横桥向摩擦摆支座位移

7.5.5.2　纵筋应变

纵筋应变有限元模型计算的理论值与振动台模型的试验值对比见图7.5-11～图7.5-18。由图可知理论值与试验值时程曲线一致性较好。图中的两幅图分别是桥墩顺桥向两侧两个测点的纵筋应变。

图7.5-11　8 m墩高-7度-日本阪神波-顺桥向纵筋应变（摩擦摆支座）

图7.5-12　8 m墩高-7度-日本阪神波-横桥向纵筋应变（摩擦摆支座）

图7.5-13　8 m墩高-8度-日本阪神波-顺桥向纵筋应变（摩擦摆支座）(www.xing528.com)

图7.5-14　8 m墩高-8度-日本阪神波-横桥向纵筋应变（摩擦摆支座）

图7.5-15　25 m墩高-7度-日本阪神波-顺桥向纵筋应变（摩擦摆支座）

图7.5-16　25 m墩高-7度-日本阪神波-横桥向纵筋应变（摩擦摆支座）

图7.5-17　25 m墩高-8度-日本阪神波-顺桥向纵筋应变（摩擦摆支座）

图7.5-18　25 m墩高-8度-日本阪神波-横桥向纵筋应变（摩擦摆支座）

足尺与缩尺模型的前五阶自振周期误差控制在20%之内，足尺与缩尺模型的前五阶自振模态相似；分别从支座位移、纵筋应变考虑，有限元模型计算的理论值与振动台模型的试验值误差较小，各时程曲线相似。验证了缩尺方案的合理性。

理论分析总体上能够反映试验结果，但也存在一定程度的误差，主要误差来源如下：

①材料的强度、刚度等特性存在空间尺度和时间尺度上的变异性，理论模型不能完全反映；

②实际桥梁和模型桥梁都存在加工误差，例如，实际固定支座存在初始间隙，但理论模型未能反映；

③地震作用下混凝土裂缝的开展和闭合过程复杂，理论模型不能完全反映；

④桥梁模型在多次试验过程中存在随机累计损伤，导致高烈度地震响应比理论计算值偏大。