钢管混凝土刚架系杆拱桥以其优越的性能,被广泛应用于我国中、大跨度的桥梁建设中,正因如此,对该类桥梁进行抗震研究显得极其必要。目前,用于桥梁抗震的分析方法可分为确定性分析法和随机振动分析法两类,确定性分析包括反应谱法和时程分析法,它们是目前被广泛使用的方法,而基于概率统计的随机振动分析法也受到越来越多的重视。本文的研究内容可分为两部分,一是桥梁抗震的分析方法,一是钢管混凝土刚架系杆拱桥的抗震性能。对于抗震分析方法的研究主要围绕时程分析法和随机振动分析法。其中,时程分析法的研究内容有:有限元力学模型的阻尼问题、地震输入时程的选择原则及其输入方法、运动微分方程的求解方法。对随机振动分析法进行了深入的研究,内容包括:解释了随机振动分析法的常用术语;介绍了平稳随机地震激励的描述方法,建立了以Clough-Penzien模型描述的加速度功率谱;阐明了随机过程的极值理论;重点研究了随机振动的求解方法。其中,随机振动的求解方法研究内容包括:重新推导了随机振动的振型分解法,在推导过程中引入了一些新的中间量,使推导过程更严谨和简洁;提出了从一个新的角度理解随机振动的虚拟激励法方法,揭示了该方法的实质。对钢管混凝土刚架系杆拱桥抗震性能的研究是依托无锡下甸桥进行的,内容包括:采用时程分析法研究了桩-土-结构相互作用对地震响应的影响;采用pushover法研究了拱肋的几何非线性,以及几何、材料双重非线性的影响,提出了节点位移偏差向量范数的概念,以从宏观上表示拱肋的非线性行为;采用随机振动分析法对下甸桥进行了包括一致地震激励和考虑行波效应两种情况的研究,并把一致地震激励的计算结果与反应谱法的分析结果,考虑行波效应的计算结果与时程分析的结果进行了对比。