Sob ação de terremotos fortes ou de campo próximo, as pontes com apoios de isolamento tradicionais apresentam problemas de deslocamento residual do apoio e resposta de força interna do pilar. Inspirado nas instalações do poço de gravidade do museu de ciências, é proposto um mecanismo de isolamento por balanço de atrito de rigidez variável baseado na superfície do poço de gravidade composta por superfície esférica interna e poço de gravidade externo. Primeiro, com base na dedução teórica, é estabelecido o modelo de força de restauração na direção do cisalhamento horizontal. Em seguida, é projetado e fabricado um especime de apoio de balanço de atrito de rigidez variável em plena escala, e é realizado um teste quasi-estático para explorar ainda mais suas características de histerese e desempenho mecânico. O material de atrito usa polietileno de ultra alto peso molecular modificado com excelente desempenho de compressão. Finalmente, por meio de simulação numérica, são comparadas as características dinâmicas do apoio de balanço de atrito de superfície do poço de gravidade e do apoio esférico. Os resultados mostram que a superfície de deslizamento superior e inferior do apoio de balanço de atrito de rigidez variável apresenta um fenômeno de deslizamento assimétrico. O material de atrito de polietileno de ultra alto peso molecular modificado pode atender à demanda de grande estresse local do apoio para almofada de atrito. Além disso, em comparação com o apoio esférico duplo de atrito comum, o apoio de balanço de atrito de superfície de poço de gravidade pode reduzir significativamente a demanda de força interna sob ação de terremoto e possui excelente capacidade de autoretorno semelhante ao de um apoio de atrito de superfície de poço de gravidade de pequeno raio.

Apoio de isolamento de rigidez variável; Método quase-estático; Apoio de balanço de atrito de superfície de poço de gravidade; Ponte sísmica