大跨度桥梁作为重要的交通枢纽及生命线工程,其抗震性能一直是桥梁工程领域的关注重点。隔震技术作为有效的抗震技术之一,在桥梁工程领域也逐渐得以应用。隔震桥梁因其带有特殊的隔震装置,其结构地震响应与传统非隔震桥梁不同,隔震桥梁在强震下的抗震性能是目前广为关注的课题。基于此背景,本文以一采用摩擦摆隔震支座的大跨度连续隔震梁桥为研究对象,研究该隔震桥梁在罕遇及极罕遇地震作用下的隔震效果、抗震性能及破坏模式,研究在强震作用下地震动水平分量、地震动维数、行波效应对隔震桥梁与非隔震桥梁结构地震响应的影响,并对这两种结构进行对比研究。本文的主要研究工作如下:(1)考虑桥墩构件的材料非线性特性,采用Midas Civil软件建立全桥非线性有限元模型;采用非线性时程分析方法,验证隔震桥梁结构的隔震效果,研究在设防、罕遇和极罕遇地震作用下桥梁隔震效果的差异;研究材料非线性对桥梁隔震效果的影响。研究表明,不同强度地震动作用下隔震桥梁均表现出了良好的隔震效果;考虑材料非线性时,罕遇地震作用下桥梁隔震效果最好,高于设防、极罕遇地震;而未考虑材料非线性时,桥梁隔震效果随地震动强度增大而增大,且明显高于考虑材料非线性时的隔震效果。(2)对桥梁的破坏准则进行研究,确定采用桥墩曲率延性比和支座极限容许位移作为隔震和非隔震桥梁损伤破坏指标;定量的评价隔震及非隔震桥梁结构在罕遇和极罕遇地震作用下的抗震性能,分析隔震和非隔震桥梁在地震作用下结构的破坏模式有何不同。研究表明,隔震桥梁在强震下的抗震性能明显高于非隔震桥梁;地震作用下非隔震桥梁桥墩构件先于盆式支座发生损伤破坏;而隔震桥梁一般是隔震支座先于桥墩发生破坏,破坏模式和非隔震桥梁不同。(3)考虑地震动两垂直水平分量、地震动维数对桥梁结构地震响应的影响,对多种非线性时程工况进行对比分析,得出对结构最不利的地震动输入方式。对比分析发现,相较于单向地震输入,双向水平地震输入时非隔震桥梁桥墩破坏更加严重,而隔震桥梁桥墩受到的影响较小,但双向地震动耦合效应会明显增大隔震支座变形位移,且采用同一水平分量进行双向输入时对隔震支座破坏更不利。而竖向地震动仅对桥墩轴力具有一定影响,对非隔震及隔震桥梁破坏影响不大。(4)考虑材料非线性,对桥梁结构进行行波激励,进一步研究地震动行波效应对隔震及非隔震桥梁结构地震响应的影响规律。研究表明,非隔震与隔震桥梁不同位置的结构构件受行波效应的影响程度不同;与非隔震桥梁相比,隔震桥梁受行波效应影响程度相对较低,隔震桥梁边墩受行波效应影响程度高于中间墩,且行波效应对中间墩有利。(5)研究隔震与非隔震桥梁结构在考虑材料非线性和不考虑材料非线性这两种情况下,其受行波效应影响的差异性。研究表明,考虑材料非线性时,非隔震桥梁其墩底弯矩受行波效应影响程度低于未考虑材料非线性的情形,且不考虑材料非线性时会低估结构在地震作用下的变形;而隔震桥梁受行波效应的影响程度与未考虑材料非线性时差异较小。