高墩桥梁是西部高烈度地震山区交通基础设施网络的关键节点，其抗震性能对灾后紧急救援和恢复重建具有极其重要的意义。然而目前对于这类桥梁抗震性能分析及提升技术的研究相对薄弱，设计时缺乏规范化指导。本书以提升桥梁抗震性能为核心目标，系统研究高墩桥梁地震响应模式和特征，提出非线性地震需求的高效分析方法；介绍典型高墩桥梁振动台试验的设计及结果，验证数值模拟结论；利用易损性分析，研究地震动类型及其特征对高墩桥梁失效概率的影响，分析在主余震序列作用下的损失特点和直接经济损失；研究多种减隔震措施在控制高墩桥梁地震响应需求、提升抗震性能及震后可恢复性等方面的可行性。

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2014~2018 同济大学 桥梁与隧道工程 硕博连读（博士，导师：李建中） 2016~2018 伊利诺伊大学香槟分校（UIUC）联合培养博士（导师：Billie F. Spencer） 2012~2014 同济大学 桥梁与隧道工程 硕博连读（硕士，导师：徐艳） 2008~2012 同济大学 土木工程 学士保研2023至今 同济大学 土木工程学院桥梁工程系 副教授 2021~2023 東北大学（Tohoku University） 日本学术振兴会（JSPS）外国人特别研究员 2019~2021 上海大学 力学与工程科学学院 博士后作为通讯（含共同）作者（*表示）、第一作者发表论文50篇，其中SCI检索36篇，EI检索5篇，其核心检索3篇；？ASCE-Journal of Structural Design and Construction Practice (IF1.6)副主编 ？Structures (JCR Q1, IF3.9) 等3本SCI期刊编委及客座编辑 ？Earthquake Engineering and Resilience (ESCI、EI)等5本国际期刊、2本中文EI期刊青年编委 ？上海市科技专家库入库专家 美国土木工程师协会(ASCE)会员；日本土木工程师协会(JSCE)正会员；中国力学学会会员

目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 西部山区高墩桥梁建设的现实需求 1
1.2 西部山区高墩桥梁建设的发展现状 2
1.3 高墩桥梁抗震研究现状 3
1.3.1 高墩桥梁抗震研究的迫切需求 3
1.3.2 地震响应计算方法 5
1.3.3 高墩桥梁抗震性能研究 8
1.4 主要研究内容 10
第2章 高墩桥梁复杂地震响应模式及设计方法 12
2.1 现行桥梁抗震规范应用于高墩的局限性 12
2.2 高墩桥梁原型及有限元模拟 15
2.3 地震动输入 18
2.4 高墩地震动响应特点 21
2.4.1 曲率及位移IDA曲线 21
2.4.2 塑性区域发展及高阶振型贡献量化 23
2.4.3 现行桥梁抗震规范设计方法的局限性 26
2.4.4 地震动频谱影响 28
2.5 考虑群桩基础的高墩桥梁地震响应 31
2.5.1 桥梁原型及有限元模拟 32
2.5.2 地震动及分析工况 34
2.5.3 墩身高阶振型对桩基础地震响应的影响 36
2.5.4 桩基础对高墩桥梁地震响应的影响 41
2.6 高墩抗震设计方法 45
2.7 本章小结 46
第3章 高墩桥梁非线性地震响应高效分析方法 48
3.1 单墩分析模型 48
3.2 墩底塑性发展对高墩振型特性的影响 51
3.2.1 自振周期 51
3.2.2 振型形状 52
3.3 振型特性对高墩非线性地震需求的影响 53
3.3.1 振型形状对振型剪力及振型弯矩分布的影响 53
3.3.2 反应谱加速度对剪力及弯矩分布的影响 55
3.4 高墩非线性地震需求改进多模态推倒分析方法 56
3.4.1 一阶振型地震响应包络 56
3.4.2 高阶振型地震响应包络 58
3.4.3 地震响应组合 59
3.5 单墩算例验证 59
3.5.1 数值分析模型 60
3.5.2 地震动选择 60
3.5.3 数值分析结果 61
3.6 全桥算例验证 68
3.6.1 方法推广的核心要点 68
3.6.2 桥梁原型与数值模型 68
3.6.3 连续梁桥分析 70
3.6.4 刚构桥分析 75
3.7 本章小结 81
第4章 高墩桥梁振动台试验 83
4.1 高墩振动台试验模型设计 84
4.1.1 试验原型及试验设备 84
4.1.2 试验模型设计 85
4.1.3 试验模型制作安装与材料性能测试 96
4.1.4 测量仪器布置 101
4.1.5 输入地震动及加载工况 104
4.2 M模型试验结果 107
4.2.1 试验现象描述 107
4.2.2 地震动输入实测值与目标值 107
4.2.3 模型结构动力特性 109
4.2.4 模型结构加速度响应 112
4.2.5 模型结构位移响应 115
4.2.6 模型结构钢筋应变响应 118
4.2.7 模型结构截面曲率响应 120
4.3 S模型试验结果 122
4.3.1 试验现象描述 122
4.3.2 地震动输入实测值与目标值 122
4.3.3 模型结构动力特性 123
4.3.4 模型结构加速度响应 125
4.3.5 模型结构位移响应 129
4.3.6 模型结构钢筋应变响应 132
4.3.7 模型结构截面曲率响应 133
4.4 M模型及S模型试验结果对比 135
4.4.1 M模型与S模型比较 135
4.4.2 不同地震动输入比较 145
4.5 本章小结 148
第5章 高墩桥梁地震易损性分析 150
5.1 易损性分析方法 150
5.1.1 易损性计算 151
5.1.2 IM选择标准 153
5.2 高墩近、远场地震动易损性 154
5.2.1 桥梁原型及有限元模型 154
5.2.2 结构损伤指标 154
5.2.3 地震动选取及强度指标 155
5.2.4 概率地震需求模型 158
5.2.5 易损性曲线比较 160
5.3 近场地震动特性对高墩易损性的影响 163
5.3.1 地震动选取及强度指标 163
5.3.2 脉冲周期的影响 166
5.3.3 脉冲数量的影响 170
5.4 高墩主余震序列下损失评估 171
5.4.1 桥梁原型及数值模型 172
5.4.2 直接经济损失评估方法 172
5.4.3 主余震序列构建 173
5.4.4 向量式强度指标 173
5.4.5 非线性时程响应分析 174
5.4.6 概率地震需求模型 177
5.4.7 易损性分析 178
5.4.8 直接经济损失估计 181
5.5 高墩桥梁全桥体系易损性 182
5.5.1 桥梁原型及有限元模型 182
5.5.2 结构损伤指标 183
5.5.3 地震动选取及强度指标 184
5.5.4 概率地震需求模型 184
5.5.5 易损性曲线 186
5.6 本章小结 189
第6章 高墩桥梁地震可恢复性研究 191
6.1 减隔震支座对高墩桥梁的效果 191
6.1.1 铅芯橡胶支座的构造及有限元模拟 192
6.1.2 地震动输入及损伤指标 192
6.1.3 抗震性能分析 194
6.2 耗能装置减震 195
6.2.1 原型桥梁及有限元模型 195
6.2.2 屈曲约束支撑减震 198
6.2.3 保险丝牺牲装置 207
6.3 墩底摇摆减隔震 215
6.3.1 摇摆基础构造及有限元模拟 216
6.3.2 时程分析结果 217
6.3.3 易损性分析结果 226
6.4 利用耗能装置控制墩底转角 229
6.4.1 耗能装置设计及模拟 230
6.4.2 地震动选取及损伤状态 232
6.4.3 抗震性能分析 233
6.5 利用调谐黏滞惯容阻尼器控制摇摆转角 237
6.5.1 调谐黏滞惯容阻尼器系统及其运动方程 238
6.5.2 调谐黏滞惯容阻尼器安装位置及数值模拟 238
6.5.3 地震动输入 239
6.5.4 参数分析结果 240
6.5.5 设计参数推荐值验证 245
6.5.6 调谐黏滞惯容阻尼器设计参数选取流程 248
6.6 本章小结 251
参考文献 253