摇摆自复位桥墩撞击损伤机理及韧性提升技术研究

来源：振动与冲击杂志2025年第21期北京时间：

作者：宋彦臣songyc@bjut，张赞，吴焕，韩强，陈作银

单位：1.北京工业大学 桥梁工程安全与韧性全国重点实验室， 北京100124；2.北京国道通公路设计研究院股份有限公司， 北京100073

摘要：震后功能可恢复摇摆桥梁因震后无需修复或稍加修复即可恢复桥梁正常使用功能，已成为桥梁抗震韧性研究的热点之一。然而，既有研究主要关注其抗震性能，摇摆桥墩在冲击作用下可能会导致摇摆界面错位，甚至引发桥墩倒塌，相关研究有待开展。本文首先基于数值模拟开展了摇摆桥墩的冲击破坏模式分析与抗冲击性能评估，并基于试验结果对冲击数值模拟的可靠性进行了验证；为提升摇摆桥墩的撞后复位性能，研发了基于弧形摩擦界面的摇摆桥墩撞后复位性能提升技术，基于数值模拟验证了提升后摇摆桥墩的抗冲击性能及复位能力；提出了提升后摇摆桥墩的冲击响应解析模型，建立了其抗冲击性能指标体系并完成了指标计算精度的验证，提出了撞后自复位桥墩抗冲击设计流程。研究结果表明：传统摇摆桥墩在冲击荷载作用下墩身损伤严重，摇摆界面发生较大错动且难以复位，提升后摇摆桥墩在冲击荷载作用下耗能能力及自复位能力较好，墩身损伤显著降低；采用桥墩抗剪承载力、桥墩最大设计位移、耗能能力等为性能指标能够全面评估摇摆桥墩的抗冲击及复位性能。<br>

关键词：摇摆桥墩；冲击作用；破坏机理；韧性提升；设计方法