上世纪末至今，随着地震动监测台网的规模化、网络化建设，强烈地震发生时越来越多地捕捉到了地面及工程结构上的振动记录，对工程地震学和结构抗震的发展具有重要意义。从多次强烈地震中已观测到比较显著的竖向地震动，而目前国内外广泛发展、研究和工程应用的建筑及桥梁基础隔震技术，都是水平隔震技术，基本不具有竖向隔震的作用，有时甚至会对竖向抗震不利。如何减轻桥梁结构在近断层强三维地震作用下的结构震动已成为亟待解决的重要课题。本项目以桥梁结构三维隔震技术应用基础理论和方法为研究目标，通过理论分析、数值模拟和模型试验等方法开展三维隔震桥梁近断层地震反应分析和抗震设计方法研究。重点开展了以下工作：①分析了桥梁结构三维隔震基本原理及其适用条件；②建立以提出三维隔震支座的力学模型和三维隔震桥梁数值仿真分析模型，数值分析三维隔震桥梁的水平和竖向隔震效果；③通过振动台试验验证三维隔震桥梁的水平和竖向隔震效果；④给出三维隔震桥梁的简化抗震设计方法实例。通过本项目研究，已完成预期目标，获得主要研究结果如下：根据水平隔震和竖向隔震的基本原理，确定了三维隔震桥梁结构体系的适用条件；建立了已提出的三维隔震装置的力学性能及计算方法，并通过拟静力试验验证了所提出三维隔震支座的力学性能；研究了低屈服点软钢菱形钢板阻尼器的力学性能，结果表明，设置水平放置菱形软钢阻尼器的三维隔震支座的竖向耗能能力明显增强，同时对竖向隔震性能改变并不大；通过地震模拟振动台试验验证了所提出三维隔震支座在连续桥梁中应用的水平和竖向隔震效果，振动台试验研究结果表明三维隔震桥梁的水平加速度及墩底弯矩隔震效果达到50%-80%左右，跨中竖向振动加速度和跨中弯矩隔震效果达到30%左右；建立了三维隔震桥梁简化设计方法。在本项目的支持下，发表相关学术论文10篇，其中SCI检索论文3篇，EI检索论文8篇；申请国家发明专利2项；协助培养博士生1人，培养硕士生1人；参加国内外学术交流4次；获得北京市公路科学科学技术奖三等奖1项。 2100433B