近年来,大跨度斜拉桥建设发展迅猛,跨度更大,结构形式更加新颖。与此同时,强地震地面运动活动更加频繁,斜拉桥作为交通路网中的关键节点,其抗震性能不容疏忽。地震动具有明显的随机性,确定性地震反应分析方法只能分析结构地震响应的个别样本,不具有普遍意义。将地震作用作为随机过程并采用随机振动理论进行地震响应分析更加科学合理。论文运用随机振动方法对在建的南京长江五桥的地震动力响应进行了系统研究,主要研究内容如下:1、系统梳理了大跨桥梁随机地震激励方法,包括随机地震动功率谱模型、地震动空间效应模型、虚拟激励法及绝对位移求解的虚拟激励法理论,给出了在有限元软件中实现绝对位移求解的虚拟激励法的途径;2、建立南京长江第五大桥有限元空间模型,分析了动力特性,结果表明:该桥纵向刚度较大,横向刚度较小,考虑桩土效应后,右半桥刚度较左半桥刚度小;3、采用ANSYS结合绝对位移求解的虚拟激励法对大跨度组合梁斜拉桥进行了一致激励和多维多点非一致平稳随机地震响应分析。结果表明:一致激励时,单维地震激励引起结构在该激励维度上产生较大响应,纵向和竖向激励下耦合作用明显,横向一致激励下结构在纵向和竖向产生的响应很小,三维一致激励比仅纵向或竖向一致激励产生的响应大;非一致激励考虑了地震动空间效应,计算结果表明:行波效应对桥梁地震响应具有显著影响,且没有统一规律可循,进行桥梁地震响应分析时必须计入行波效应;是否考虑相干性对结构地震响应有较大影响,考虑部分相干效应时的结构响应略小于完全相干时的响应;由于南京长江五桥桥址处各桥墩土层性质接近且土层覆盖厚度差距不大,局部场地效应对结构地震响应影响很小,考虑局部场地效应后主要影响结构横向地震响应;4、从抗震角度进行了桥梁相关参数分析,结果表明:组合结构桥塔可以提高桥梁整体刚度,减小结构地震响应,降低桥塔应力水平;对于南京长江五桥这种纵向钻石型桥塔,下横梁长度增加时,桥塔纵向刚度减小,横向刚度变化不明显,桥塔下横梁长度增加可以有效降低桥塔纵向地震内力响应;从结构在地震作用下的变形和受力角度综合考虑,塔梁纵向部分约束体系是适宜于该斜拉桥的结构体系。