足尺模型的数值模拟通过不断增加水平刚度来确定剪断力，取值原则与缩尺模型的分析原则一致，即为7度地震作用下保证剪力键不被剪断或者少量被剪断，8度地震作用下全部被剪断或少量未被剪断。
7.6.2.1 两种模型的剪断力比较
计算模型为四跨简支梁模型，一个方向的剪力键共32个，在7度地震作用下剪断个数越少越好，而在8度地震作用下剪断个数越多越好。如图7.6-13和图7.6-14所示，从图中得出8 m墩高时，纵桥向和横桥向剪断力分别为540 kN和300 kN；25 m墩高时，纵桥向和横桥向剪断力分别为350 kN和270 kN。
图7.6-13 8 m墩高剪力键剪断力
图7.6-14 25 m墩高剪力键剪断力
根据数值模拟与试验结果，利用相似原理将足尺与缩尺模型的剪断力进行比较。力的相似常数为：
表7.6-2 缩尺模型与足尺模型剪断力比较
由表7.6-2发现，足尺模型与缩尺模型的剪断力误差在10%以内，满足相似关系。
7.6.2.2 8 m墩高纵横桥向
如图7.6-15所示，实线表示固定支座附近的剪力键，虚线表示滑动支座附近的剪力键。计算结果表明，在7度地震作用下，剪力键未被剪断，承受最大的纵向剪力为490 kN，小于540 kN。在8度地震作用下，剪力键均在受到540 kN水平力时被剪断。固定支座的剪力键在4.0 s时被剪断，滑动支座的剪力键在7.2 s时被剪断。其原因是固定支座水平刚度较大，所以首先受到的水平剪力较大。随着固定支座的剪力键被剪断，主梁相对于墩顶的位移变大，致使滑动支座在纵向滑动时撞到限位块（本试验模型的滑动距离为±30 mm），因此剪力键被撞断。
图7.6-15 8 m墩高足尺铁路梁桥剪力键纵向受力时程
在7度地震作用下，剪力键未被剪断，承受最大的横向剪力为240 kN，小于300 kN。在8度地震作用下，剪力键均在受到300 kN水平力时被剪断。如图7.6-16所示，剪力键在7.6 s时被剪断。
图7.6-16 8 m墩高足尺铁路梁桥剪力键横向受力时程
7.6.2.3 25 m墩高纵横桥向
如图7.6-17所示，实线表示固定支座附近的剪力键，虚线表示滑动支座附近的剪力键。计算结果表明，在7度地震作用下，剪力键未被剪断，承受最大的纵向剪力为260 kN，小于350 kN。在8度地震作用下，剪力键均在受到350 kN水平力时被剪断。剪力键在5.8 s时被剪断。(www.xing528.com)
图7.6-17 25 m墩高足尺铁路梁桥剪力键纵向受力时程
在7度地震作用下，剪力键未被剪断，承受最大的横向剪力为180 kN，小于270 kN。在8度地震作用下，剪力键均在受到270 kN水平力时被剪断。如图7.6-18所示，图中所示的剪力键在7.6 s时被剪断。
图7.6-18 25 m墩高足尺铁路梁桥剪力键横向受力时程
数值模拟足尺剪断力通过不断增加水平刚度来确定。8 m墩高足尺模型纵桥向和横桥向剪断力分别为540 kN和300 kN，25 m墩高足尺模型纵桥向和横桥向剪断力分别为350 kN和270 kN。缩尺与足尺模型剪力键的剪断力满足相似关系，误差在10%以内。
以上数据是根据单线铁路桥梁的振动台试验得出的，对于其他墩高、其他桥型的摩擦摆支座剪力键强度，应根据本次试验结果，结合具体桥梁特点，考虑行车制动力等因素，通过详细计算确定。本次试验否定了我国仅通过设计地震加速度峰值来确定支座剪力键剪断强度的普遍做法。例如，对于目前铁路桥梁的惯用设计方案认为：
（1）在设计地震加速度峰值小于0.2g时，支座剪力键剪断强度取为支座竖向设计承载力的20%。
（2）在设计地震加速度峰值为（0.2～0.3）g时，支座剪力键剪断强度取为支座竖向设计承载力的30%。
此种设计方案基于我国传统的支座剪力键剪断强度确定方法，虽然有利于支座的制造加工、安装标准化，但存在以下主要缺陷：
（1）设计地震加速度峰值划分粗糙，将导致在设计地震作用下，部分支座剪力键未能及时剪断，减隔震支座无法发挥减隔震功能。
（2）未考虑墩高的影响，将导致在应用于低墩时，支座剪力键在设计地震加速度峰值时顺利剪断；而在应用于高墩时，与低墩等同的支座剪力键剪断强度将导致高墩墩底屈服、破坏而支座剪力键仍未剪断，减隔震支座无法发挥减隔震功能。
（3）未考虑场地条件、地震波其他特性、桥墩配筋情况等因素的影响。
因此，建议铁路桥梁支座设计时，应综合考虑设计地震加速度峰值、墩高、场地条件等因素，确定不同墩高情况下的摩擦摆支座剪力键剪断强度取值。
本次试验尽管否定了我国仅通过设计地震加速度峰值来确定支座剪力键剪断强度的普遍做法，但限于时间关系和问题的复杂性，仅分析了单线铁路8 m和25 m两种墩高情况下的摩擦摆支座剪力键剪断强度取值，未能对所有情况开展全面研究。
因此，建议针对摩擦摆支座剪力键剪断强度取值，制定以下后续研究规划：
（1）统计单线铁路桥梁和双线铁路桥梁种类、墩高范围、桥墩截面配筋等信息；
（2）对我国地震区的场地条件、设计地震加速度峰值等地震特性进行详细划分；
（3）对（1）和（2）中的相关因素进行组合，得到不同的分析工况，针对每一工况开展摩擦摆支座剪力键剪断强度研究，确定合理取值；
（4）针对摩擦摆支座剪力键剪断强度的合理取值，开展地震易损性分析和风险评估，对合理取值进行微调，确定适合我国现阶段社会经济状况的摩擦摆支座剪力键剪断强度的合理取值。
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