隨著橋梁跨度的加大及載重量提高，對(duì)橋梁減震支座的力學(xué)性能提出了新的要求。橋梁支座可承擔(dān)橋梁上部結(jié)構(gòu)傳遞下來的重量和水平位移的功能，橋梁震動(dòng)支座剪切變形時(shí)，靠塑性變形吸收能量，又通過動(dòng)態(tài)恢復(fù)以及橡膠的剪切拉力的作用，使橋梁自動(dòng)恢復(fù)原位。

通過在橋梁減震支座表面制作的散斑圖案，新拓三維DIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量設(shè)備捕捉散斑特征在像素級(jí)別的移動(dòng)，從而得到橋梁支座載荷下表面的全場(chǎng)位移、應(yīng)變數(shù)據(jù)。DIC軟件通過計(jì)算分析輸出準(zhǔn)確的剪切橫向位移、應(yīng)變曲線、受壓位移曲線以及應(yīng)變曲線，對(duì)橋梁支座抗震和抗剪力學(xué)性能的研究分析具有一定的工程應(yīng)用價(jià)值。

采用基于三維數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)DIC的新拓三維XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)，建立橋梁支座加載變形檢測(cè)系統(tǒng)，通過連續(xù)拍攝數(shù)字圖像，精確測(cè)量支座表面全場(chǎng)位移情況，從而獲得支座全場(chǎng)的剪切應(yīng)變及壓縮應(yīng)變相應(yīng)情況，得到支座加載過程中的全場(chǎng)變形、應(yīng)變曲線準(zhǔn)確試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

新拓三維XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)基于DIC算法，配置的DIC軟件可設(shè)置圖像采集參數(shù)（如分辨率、幀率等），可根據(jù)式樣觀測(cè)區(qū)域范圍，確定DIC設(shè)備使用鏡頭規(guī)格、測(cè)試距離以及散斑尺寸；根據(jù)測(cè)試目的，定義感興趣的區(qū)域（ROI）和所需的應(yīng)變計(jì)算類型。測(cè)試過程中在支座表面制作理想的散斑圖案。

橋梁支座散斑制作圖

DIC試驗(yàn)系統(tǒng)布置

試驗(yàn)采用XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行橋梁支座加載過程變形的全局測(cè)試，視野范圍內(nèi)采用藍(lán)光光源進(jìn)行照亮，便于進(jìn)行數(shù)字圖像的采集。

DIC系統(tǒng)布置完成后，進(jìn)行測(cè)試校正以保證結(jié)果可信度。DIC系統(tǒng)采用中國標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量局認(rèn)證的校正板，主要校正采集圖片像素對(duì)應(yīng)實(shí)際尺寸。DIC系統(tǒng)分析校正板上的標(biāo)識(shí)點(diǎn)，每個(gè)標(biāo)志點(diǎn)圓度，以及中心點(diǎn)之間的距離。

DIC測(cè)試試驗(yàn)結(jié)果

本次試驗(yàn)通過試驗(yàn)機(jī)控制加載，對(duì)橋梁支座進(jìn)行不同等級(jí)的壓縮和剪切加載，加載過程DIC設(shè)備工業(yè)相機(jī)進(jìn)行數(shù)字圖像采集，從而得到階梯型的數(shù)據(jù)結(jié)果。

剪切位移場(chǎng)分析

試驗(yàn)機(jī)加載過程中，橋梁支座會(huì)有一個(gè)整體的剪切橫向位移，在加載過程中支座表面的剪切橫向位移的變化情況如圖所示。

在不同位置選取了3個(gè)點(diǎn)得到不同位置的橫向位移曲線，圖中不同顏色表示不同的水平位移值，紅色表示較大的水平位移值?？梢钥吹皆谥ё戏綑M向剪切位移量小，下方剪切橫向位移大，下方關(guān)鍵點(diǎn)位移量最大為-67.5957mm。

剪切橫向位移曲線

剪切應(yīng)變分析

試驗(yàn)在DIC軟件中直接進(jìn)行應(yīng)變分析，下圖為加載過程中橫向剪切方向的應(yīng)變?cè)茍D。通過選取的三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，分析其橫向剪切方向應(yīng)變對(duì)應(yīng)曲線，可以清晰的看到加載過程中應(yīng)變變化。

剪切應(yīng)變曲線

壓縮位移場(chǎng)分析

支座在加載過程中受到壓縮力，DIC軟件中可分析加載過程中的位移云圖，圖中紅色的區(qū)域出現(xiàn)較大位移。選取三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)分析位移對(duì)應(yīng)曲線，可以清晰的看到加載過程中位移變化，曲線中最大值為 0.6761mm。

受壓位移曲線

壓縮應(yīng)變場(chǎng)分析

DIC軟件直接進(jìn)行應(yīng)變分析，下圖為橋梁支座加載受壓的應(yīng)變?cè)茍D，選取三個(gè)點(diǎn)分析其應(yīng)變對(duì)應(yīng)曲線，可以清晰的看到加載過程中橋梁支座受壓縮的應(yīng)變變化。

受壓應(yīng)變曲線

試驗(yàn)通過新拓三維非接觸式DIC全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量方法，測(cè)試橋梁支座在試驗(yàn)機(jī)加載下的橫向剪切位移應(yīng)變，橋梁支座受壓位移應(yīng)變的變化情況，分析橫向剪切和壓縮位移及應(yīng)變曲線，DIC測(cè)量試驗(yàn)數(shù)據(jù)有助于分析橋梁支座的剪切變形和受壓力學(xué)性能，最大限度增強(qiáng)公路橋梁減震支座的可靠性、安全性、耐久性。