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对独柱双层高架桥墩柱模型进行了模拟地震振动台试验，测试了结构水平向加速度、位移等反应数据，据此计算了墩底和墩身突变截面的地震弯矩，分析了结构损伤发展趋势。结果表明：独柱双层高架桥在水平方向的地震反应主要取决于对应方向前2阶振型贡献；墩柱开裂后，随调幅地震波的次第输入，结构损伤指标随关键自由度最大地震位移增长呈分段线性、梯级上升趋势，并在接近屈服前收敛为常数，此时墩柱截面有效刚度宜根据截面弯矩一曲率关系分析确定。