作为生命线工程,大跨度斜拉桥在地震作用下应具有良好的抗震能力,以保证灾后救援重建等工作的顺利开展。为了减小塔、墩、桩基础的地震内力响应,大跨斜拉桥通常采用漂浮体系。但是,由于缺少有效的纵向约束,漂浮体系中主梁会产生过大的纵向位移,引起主塔变形过大及相邻跨碰撞等震害。塔-梁纵向弹性体系具有性能可靠、安装方便,经济性高等突出优点,目前已被应用于一些大跨度斜拉桥的实际工程中。然而,目前针对纵向弹性索对斜拉索减震机理的研究还较少。因此本文对弹性约束体系斜拉桥的减震机理展开研究,研究内容及主要结论如下:(1)通过开展斜拉桥的振动台试验研究弹性索对斜拉桥的减震效果。本章基于动力相似原理,设计并制作了 1:40的斜拉桥物理缩尺试验模型。通过塔-梁间设置纵向滑动支座和弹性索,分别模拟斜拉桥的漂浮体系、弹性约束体系及弹性限位体系,开展模拟地震振动台试验。试验结果表明:相对于漂浮体系,弹性约束体系可以有效减小主梁梁端的纵向位移,主塔塔底弯矩也明显小于漂浮体系。(2)以实际工程为研究对象,建立有限元模型,研究纵向弹性索对斜拉桥的减震机理。对背景桥梁的动力特性分析结果表明:两种体系动力特性的差别主要在于第一阶纵漂振型,弹性约束体系的基频大于漂浮体系,这是由于弹性索增加了斜拉桥在纵桥向的刚度引起的。运用反应谱法与考虑非线性因素的时程曲线法对斜拉桥进行地震响应分析,研究结果表明:纵向地震作用下,弹性索改变了桥面惯性力的传递途径,改变了主塔上剪力与弯矩的分布,使得塔梁交接处以下部分的主塔剪力明显增大,主塔塔身在纵桥向上为位移响应也明显减小。(3)探讨了斜拉桥纵向弹性索的最优刚度值。本文基于单自由度分析模型,分析了斜拉桥弹性约束体系简化模型,以主塔塔底弯矩为控制因素推导了纵向刚度最优值的简化估算公式。针对双塔斜拉桥,本文分别采用简化估算公式和有限元法分析弹性索最优刚度,结果表明,本文公式估算值与有限元分析结果较接近。不同刚度的弹性约束体系地震响应分析表明:塔梁交接处支座距塔底的距离对于最优刚度值的影响最为明显,主梁跨度与主塔塔高的影响则相对较小。