高墩桥梁在我国西部高烈度地震区被广泛应用,而其本身却属于不利的抗震结构。课题组提出了一种自复位隔震高墩结构,通过桥墩与基础在承台处分离,充分利用自重等竖向荷载来平衡水平荷载以满足正常使用,强震时利用桥墩的提离进行摇摆隔震,震后依靠自重实现自复位,并开展了数值模拟及理论分析研究,但已有的分析模型、方法与结论尚没有经过振动台试验验证。论文设计并制作了一座自复位桥梁缩尺模型,开展了振动台模型试验。研究了自复位桥墩的动力特性和在地震作用下的动力反应,试验记录了墩顶位移、墩顶加速度和墩底弯矩等重要数据。考查了地震波类型、峰值加速度大小、预应力钢筋及初始预加力大小等对自复位桥墩的影响,探讨了其在地震作用下的响应规律。试验结果表明,强震下自复位桥墩发生了预期的提离摇摆,震后墩底提离面出现轻微损伤,墩身无裂缝产生,结构具有良好的抗震及自复位性能。振动台试验数据可用于数值模型校核或修正。为了更好地对振动台模型进行数值模拟,论文还进行了模型材料试验,得到了混凝土和预应力钢筋的基本力学性能。基于Open Sees平台建立了数值分析模型,通过数值计算与振动台试验的对比,发现两者结果吻合良好,验证了已有数值分析模型的有效性。同时也发现了碰撞效应对于自复位桥墩的地震反应具有重要影响,应进一步研究自复位桥墩的碰撞模型。振动台试验和数值模拟的研究成果为自复位桥墩的设计计算及工程应用提供了重要支撑,该项研究对提高我国桥梁工程的抗震设计水平具有重要的意义。