中国的西南地区属于复杂的高烈度地震区域,其山高谷深,地势起伏较大,桥梁常需跨越超深的“V”形峡谷。受不规则地形、场地建设条件的影响,常可能建造一些跨越能力较大、结构形式特殊的桥梁,比如大跨度异型悬索桥。相较于传统的悬索桥,该桥型仅拥有一个桥塔,外形优美而新颖,但其空间性较强,受力复杂,强震作用下容易受损,桥梁一旦发生破坏,可修复性极差,不但影响山区抢险救灾能力,而且会造成严重的生命财产损失。由于地震动的复杂性与随机性加上结构模型参数的不确定性,致使桥梁结构的地震需求发生较大的离散性,所以,传统的确定性分析方法很难有效地评估结构的抗震性能。而国内学者对该类型桥梁从基于性能的地震工程角度研究相对甚少,因此,从概率的角度对悬索桥进行梁端碰撞分析、地震易损性分析是非常有必要的。以某山区大跨度异型悬索桥为研究背景,基于Open Sees软件平台建立其非线性有限元分析模型,通过非线性地震响应时程分析、梁端碰撞概率分析、桥梁系统地震易损性分析,研究了该类桥梁地震性能概率特征。主要内容如下:1、总结国内大跨度悬索桥的发展现状、梁端伸缩缝处碰撞作用机理的研究现状、桥梁地震易损性的计算方法。2、基于Open Sees软件平台,建立了大跨度异型悬索桥非线性有限元模型,采用动力p-y模型考虑土-桩-结构的相互作用。对比分析了异型悬索桥在脉冲地震动或普通地震动作用下的地震反应。探讨了速度脉冲效应、场地土效应对四个不同概率水平地震动作用下地震响应的影响。研究了非线性阻尼器的减振机理。3、考虑地震动随机、模型参数随机,采用核密度估计法(KDE)快速建立了梁端碰撞概率曲线,并与概率地震需求模型的结果进行验证对比。探讨了桥梁结构参数、伸缩缝宽度的取值、非线性阻尼器参数等对梁端碰撞概率的影响。4、介绍了概率地震需求模型基本理论,建立桥梁构件损伤指标,利用Nataf变换原理考虑结构随机变量之间的相关性,确定了桥梁结构不确定参数分布类型及参数。选取不同场地条件下的25条实测地震动,使用LHS与IDA方法计算了桥梁构件易损性曲线,探讨了场地土条件类型、结构随机变量相关性对桥梁易损性的影响。5、基于桥梁系统可靠度基本理论,选用串联模型进行桥梁系统易损性分析。采用一阶界限法估计了桥梁系统易损性上下界,采用改进的PCM法快速精确地建立了能考虑多个失效模式的桥梁系统易损性,对比研究基于上述两种计算方法的计算结果的精确程度。