钻石型桥塔因基础尺寸小、造型美观等显著优点被广泛应用于斜拉桥体系中。由于塔柱的双重倾斜设计,钻石型桥塔的受力十分复杂。目前,钻石型桥塔在横向强地震作用下的抗震性能与失效模式尚不明确。因此,本文以某一钻石型斜拉桥桥塔作为工程背景,通过拟静力试验以及数值模拟对钻石型桥塔在横向地震下的失效模式进行了研究与优化,具体的研究内容如下:（1）通过拟静力试验研究钻石型桥塔横向抗震性能及破坏机理。首先,开展了中、下横梁两点位移加载的横向拟静力试验。然后,进行了数值模拟验证与参数分析。研究表明:在试验加载制度下,钻石型桥塔的破坏位置为中横梁下侧塔柱区域。此时,各级横梁只产生了细微裂缝,并没有出现明显的破坏情况。横向变形下,钻石型桥塔横梁会产生转动,进而使塔柱横梁间产生与结构损伤无关的刚体变形。（2）基于连续模态Pushover（Consecutive Modal Pushover,CMP）方法研究钻石型桥塔横向抗震性能及地震失效模式。首先,通过多层框架算例探讨了CMP方法用于研究结构抗震性能与失效模式的具体思路。然后,使用CMP方法研究了钻石型桥塔横桥向的抗震性能以及地震失效模式。研究表明:在保证具备良好精度的前提下,CMP方法计算效率高,同时可以避免输入地震波选取与分析结果具有离散性的问题。通过CMP分析得到的钻石型桥塔在地震下的失效模式为:中横梁下侧塔柱、塔底、下横梁下侧塔柱、下横梁上侧塔柱依次进入屈服状态,最后中横梁下侧塔柱区域因核心混凝土压溃而达到破坏状态。（3）基于钻石型桥塔横向变形的组成分析提出桥塔损伤的评价指标及量化值。首先,通过横向变形组成分析发现:中、上塔柱横梁间存在因横梁转动引起的刚体变形。其次,以是否与结构损伤有关将横梁间位移角分为“无损横梁间位移角”与“有损横梁间位移角”两部分,通过几何法推导了可以作为钻石型桥塔变形性能指标的“有损横梁间位移角”的近似表达式。最后,对钻石型桥塔不同性能状态的指标限值进行量化。桥塔算例分析结果表明:本文提出的“有损横梁间位移角”限值可以作为钻石型桥塔损伤的评价指标。（4）基于各级横梁参数的优化迭代分析,得到具有期望失效模式的优化桥塔模型。为了实现多阶段的延性破坏模式,钻石型桥塔在横向强地震作用下的期望失效模式为:作为次要受力构件的横梁先依次进入屈服耗能,作为主要受力构件的塔柱后进入屈服耗能,最后横梁发生破坏。本文提出了基于横梁参数优化的方式来进行失效模式优化。研究表明:通过在各级横梁设置参数合理的耗能铰,可以实现钻石型桥塔的失效模式优化。