在城市高架桥工程和立交枢纽工程建设中，受道路线形限制，同时追求结构美观，主桥通往匝道的分岔连接处常选用异形变宽多室箱形结构。这种异形桥梁结构一般由直线梁和曲线梁组成，根据路线走向以各种方式相结合。从历次地震震害来看，曲线桥的震害较直线桥严重，与曲线桥相比，异形桥梁在结构形式和受力特点上更加复杂，因此对其进行抗震研究具有很大的意义。本文以兰州市深安桥立交工程一段异形桥梁为工程背景，进行了城市立交异形桥梁的动力特性分析、反应谱分析和非线性时程分析，着重讨论了不同模型以及匝道桥对异形桥动力特性和地震反应的影响，对立交工程中的异形桥梁抗震计算的局部模型选取原则提出了建议。论文的主要研究内容如下：(1)简要介绍了城市立交异形桥梁的发展概况、震害特点，总结了城市立交异形桥梁抗震研究的现状及存在的问题。(2)以本文工程背景为研究对象，对上部结构建立了单根梁和梁格有限元分析模型，分别讨论了不同模型类别以及匝道桥边界条件对城市立交异形桥梁结构动力特性的影响。(3)分别针对单根梁模型和梁格模型进行反应谱分析，分析两种模型在弹性地震反应下的差异，提出了城市立交异形桥梁合理的抗震分析模型，指出了单根梁模型的不足之处。(4)对连接不同联数匝道桥的梁格模型进行反应谱分析，并对匝道桥的联数对主线桥地震反应的影响进行了分析。根据分析结果，结合匝道桥支座的约束方向，最终确定合理的计算模型。(5)运用0°~180°旋转输入法，对以上章节确定的合理计算模型进行了反应谱单向激励分析，讨论了城市立交异形桥梁最不利地震输入方向。(6)针对本文的实际背景工程，建立了铅芯橡胶支座模型，进行了非线性时程分析，并与设计方案中的球型钢支座进行对比，研究了铅芯橡胶支座模型对城市立交异形桥梁的减震效果。