近年来由于意外事故或恐怖袭击引起的桥梁爆炸事件时有发生,严重影响社会稳定和国家安全,迫切需要进行爆炸冲击波下桥梁的抗爆研究,提高其抗爆性能。本文以自锚式悬索桥为研究对象,采用有限元方法分析其静动力特性,并探讨了不同工况下爆炸冲击波对结构动态响应作用的内在规律。主要工作及结论如下:1.对悬索桥按结构形式分别建模,以吊杆的索力和主缆在吊点处的位移作为控制指标,通过多次调整主缆和吊杆上的初应力,得到成桥状态计算模型。2.对结构进行设计荷载下的静力计算和自振分析。结果表明:主梁的位移与弯矩增幅最大值均在第三跨跨中,吊杆轴力在第三跨跨中两侧增幅最大,中跨主缆在跨中处拉力增幅最小,边跨主缆拉力的增幅随着吊点高度的减小而减小,设计荷载下各构件内力和变形均满足设计要求;一阶振动周期较长于普通梁桥,符合悬索桥的柔性特征,一阶振型符合全漂浮体系的特点,后4阶振型模态均为悬索桥常见模态形式,且一阶反对称竖弯振动频率的数值解与已有解析解具有很好的一致性。3.将爆心设在全桥桥面对称中心上方,对其爆炸冲击波下的动态响应进行数值计算,并探讨了炸药当量和爆炸高度的影响。结果表明:瞬时冲量作用下,悬索桥变形由桥梁中心向两边扩散,其响应过程分为非稳态和稳态阶段,且各构件内力最大值均出现于非稳态阶段;炸药当量和爆炸高度的增减对主梁内力、位移及吊杆轴力的最大值均影响较大,但主缆拉力最大值变化不明显;各种工况下主梁内力及位移最大值均出现在第三跨跨中截面,此截面为危险截面。4.将爆心分别设在第三跨跨中桥面对称中心、2车道和4车道中心桥面上方1m处,对沿横桥向对称和非对称瞬时冲量作用下结构的动态响应进行数值计算,得到不同爆炸条件下该桥结构发生破坏的最小炸药当量,并据此对同类结构抗爆设计提出建议。结果表明:沿横桥向随着爆心偏离桥梁中心轴线位置越远,除主梁最大压应力外,各构件的内力和变形最大值均有所增加;爆心投影沿横桥向位置不同时,主梁均最先发生破坏,吊杆仅次于主梁,且当爆心设在4车道中心桥面上方时,使结构发生破坏的炸药当量最小,为891.8kg。建议在同类结构设计时,对危险截面主梁结构局部加固,在主纵梁位置设置阻尼器,并且适当增大危险截面两侧吊杆横截面积,以此提高结构的抗爆性能。