1、本文對高墩大跨剛構(gòu)橋梁的地震損傷機制進行研究，針對鋼筋混凝土薄壁空心橋墩這種特殊構(gòu)件的破壞機理進行了數(shù)值模擬與試驗，重點考察了高階振型對薄壁空心墩力學性能的影響。為了模擬整橋地震響應(yīng)和損傷發(fā)展轉(zhuǎn)移過程，發(fā)展了可協(xié)調(diào)多種物理域的子結(jié)構(gòu)混合試驗系統(tǒng)，利用界面單元方法，解決不同子域的邊界協(xié)調(diào)問題。本文主要進行了如下的工作：
　　第一，對薄壁空心橋墩進行了數(shù)值模擬，用相關(guān)試驗結(jié)果標定數(shù)值模型。并進行了參數(shù)分析，研究軸壓比與壁厚比對橋墩的影

2、響，較大的壁厚比與較小的軸壓比是有利的，高軸壓比雖然可以抑制裂縫的發(fā)展，但是易出現(xiàn)脆性破壞。
　　第二，對整橋進行了有限元建模，分析了橋梁的靜力與動力響應(yīng)，最后提取了子結(jié)構(gòu)邊界處的反力，為試驗體加載方案的設(shè)計提供了依據(jù)。
　　第三，制作了橋墩子結(jié)構(gòu)試驗體，在子結(jié)構(gòu)邊界處考慮三個自由度的協(xié)同加載，其中豎向兩臺作動器為力控制模式，模擬邊界彎矩和軸力，水平方向位移控制；為了模擬分布質(zhì)量，在1層隔板處設(shè)置另一個水平加載點，為力控制加

3、載模式。彎矩、軸力、和水平荷載的比例關(guān)系是按照橋梁的第一振型比例計算出的。結(jié)果表明橋墩具有良好的延性。與不考慮邊界彎矩的試驗結(jié)果相比，歸一化骨架曲線基本一致，說明加載方式對破壞模式的影響不大，但是本文的加載模式更加接近橋梁的真實受力狀況。
　　第四，針對子結(jié)構(gòu)混合試驗中不同物理域之間的邊界協(xié)調(diào)問題，提出了界面單元的方法，利用約束變分原理進行了相關(guān)推導(dǎo)，并利用算例驗證此種方法的精確性。
　　第五，為在子結(jié)構(gòu)混合試驗中使用界面單