铁路桥墩在强震作用下会产生刚度退化和残余变位,从而可能导致墩上梁体行车性能的降低。桥墩震后承受列车作用的应力状态远小于强震作用对应的应力状态,对剩余刚度、残余变位等影响行车安全性的参数更为关注,这与既有抗震分析显著不同。因此,从刚度退化和残余变位的角度对铁路桥墩的震后动力性能进行研究具有重要的理论意义和工程应用价值。本论文以沪通铁路线中某圆端形变截面空心桥墩为背景,基于OpenSees有限元平台建立了考虑地震波斜入射、局部场地效应影响的分层土体-桩-桥墩体系精细化有限元模型,研究了桥墩震后残余变位、刚度退化（频率、模态的改变）的演变规律。具体工作内容和结论如下:（1）基于既有的纤维单元理论,借助于Matlab平台,编制了计算结构地震损伤指数和单元震后剩余有效刚度的分析程序,并进行有效性验证。（2）建立考虑了地震波斜入射与局部场地效应的地震激励模型,编制分析程序,进行了参数敏感性研究。结果表明:已有地震动时程记录直接作为输入激励,在某些情况下不够合理。（3）建立了基于纤维单元的分层土体-桩-桥墩体系精细化模型,进行地震作用下动力分析,研究了地震波入射波型、入射角度和场地特性对桥墩的地震持时内墩顶峰值位移和震后残余位移的影响规律。（4）基于所编制的Matlab程序和OpenSees有限元,对地震作用下分层土体-桩-桥墩体系的刚度退化规律进行研究。结果表明,在地震作用下,分层土体-桩-桥墩体系各单元的抗弯刚度比抗压刚度退化幅度更大;此外,基础在桩顶范围内产生了严重的非线性损伤,主要是由于混凝土纤维的失效所导致的,而上部桥墩整体仍处于线弹性阶段。最后,初步分析了桥墩各结构参数、入射波型和场地特性对桥墩震后健全度指标K的影响规律。