张 轩， 温佳年， 韩 强， 杜修力

(北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室， 北京 100124)

为了适应环境温度、结构收缩和徐变等产生的变形，桥梁结构通常设置伸缩缝.然而，在地震作用下，由于伸缩缝宽度不足或主梁位移过大，桥梁相邻构件(梁与梁之间或梁与桥台之间)可能发生碰撞、落梁，甚至整体倒塌[1]，造成交通中断，影响抗震救灾及震后修复.美国1989年Loma Prieta及1994年Northridge地震中，多座高架桥由于碰撞造成主梁及桥台局部损伤，旧金山奥克兰海湾大桥的一跨简支钢桁梁桥发生了落梁[2-3].2008年，我国汶川地震中，高树大桥、龙尾大桥、百花大桥(曲线桥)、庙子坪大桥(高墩桥)等均发生了不同程度的碰撞和落梁破坏[4-5].

桥梁伸缩缝间的碰撞会造成主梁的梁端开裂、桥台胸墙局部混凝土脱落、伸缩缝挤压、支座破坏等震害.影响碰撞的主要因素包括：1) 伸缩缝间隙；2) 相邻结构动力特性；3) 桥墩的刚度与支座的刚度比；4) 土- 结构相互作用；5) 地震动空间效应.为了减小和消除桥梁结构的碰撞，国内外学者不断地提出各种防碰撞装置，例如橡胶垫、压碎装置、形状记忆合金橡胶装置等.

1971年，美国San Fernando地震后，加利福尼亚运输部门将各桥段用限位装置(通常由缆索或钢棒制成)约束在一起加固桥梁.防落梁装置由此开始广泛应用.但是，这些限位装置有许多缺点，如：弹性应变范围小，限制结构的延性.为了克服这些缺点许多研究者进行了长期的研究，提出使用不同类型的限位器……