钢管混凝土格构式高墩连续梁桥是一种新型桥梁结构体系,与传统的钢筋混凝土高墩桥相比,具有承载力高、刚度大、延性耗能良好、造型美观、施工便捷等优点,适用于跨谷强震区。现有的抗震研究主要集中在具体的实桥结构动力分析方面,而关于该新型桥梁结构的抗震性能及设计方法研究鲜为报道。为此,本文以干海子特大桥为工程背景,采用Midas Civil程序深入分析钢管混凝土格构式高墩连续直、弯梁桥结构的抗震性能,研究不同设计参数的抗震适用性,并提出罕遇地震作用下适合工程应用的抗震设计简化方法。(1)对三跨一联的钢管混凝土格构式高墩连续直梁桥进行弹性动力特性分析、内力响应分布规律研究等。在此基础上探讨E1地震作用下,概念设计参数(梁墩刚度比、主梁高跨比、宽跨比、轴压比、减隔震装置)、格构墩柱肢参数(墩高、柱肢坡度、柱肢截面含钢率、墩顶柱肢间距)、格构墩缀管连接参数(格构墩缀管布置型式、支主管管径比、平缀管竖向间距、横撑道数、柱肢钢材强度、柱肢混凝土强度)对该类梁桥的抗震性能影响规律和适用性,建立全桥优化设计准则,给出各参数的建议范围值。结果表明,概念设计参数(高跨比除外)对弯矩、轴力、位移等指标影响最为敏感,格构墩柱肢参数次之,格构墩缀管参数最弱,且优化后的实桥模型可大幅度降低地震响应,改善结构内力分布。(2)采用同样的方法,对钢管混凝土格构式高墩连续弯梁桥结构的抗震性能影响规律分析,并增加曲率半径和激励角度参数,同时还与直梁桥设计参数规律对比。研究结果表明:当曲率半径<350m时,曲率半径参数引起的梁、墩“弯扭耦合”效应不可忽视;当曲率半径≥350m时,各个参数对直、弯梁桥的主梁弯矩、桥墩轴力和位移指标影响规律基本一致,但桥墩弯矩指标变化幅值受桥型影响差异较大。0°和90°均为最不利荷载激励角度工况;优化后的弯梁桥结构能够有效降低地震响应值,提高结构抗震性能。(3)采用弹塑性时程法,对罕遇地震作用下钢管混凝土格构式高墩连续直梁桥进行地震响应分析,探讨了全桥的内力分布特征、桥墩延性性能和屈服破坏过程等,并对梁墩刚度比、柱肢截面含钢率、轴压比等6个主要敏感参数进行抗震影响规律分析。研究结果表明:钢管混凝土格构式高墩延性系数高、抗震性能良好;随着梁墩刚度比、墩高、主梁宽跨比、柱肢截面含钢率和轴压比值的减小,桥墩延性性能均呈不同程度的提高,增设减隔震装置后可有效改善桥墩的延性性能。对钢管混凝土格构式高墩连续梁桥计算模型进行弹性及弹塑性法的地震响应对比分析,借鉴《公路桥梁抗震设计细则》JTG/TB02-01-2008钢筋混凝土桥梁的抗震设计方法,提出了基于结构自振周期的抗震简化分析方法,并采用不同地震波、设防烈度和加速度峰值(IDA)方面对算法进行验证。结果表明,提出的等效弹性法计算结果与纤维模型法分析数值吻合良好。研究成果可为该新型桥梁的抗震设计提供理论基础,同时也为钢管混凝土柱抗震设计规程的进一步完善提供参考与借鉴。