地震考验表明,对桥梁进行减隔震设计,可大幅减小桥梁下部结构的内力。但是,对建于地震断层附近的桥梁,在速度脉冲型地震动作用下,桥梁的减隔震支座往往会产生过大变形,造成支座残余变形、梁体碰撞和落梁等震害。为满足桥梁在不同地震水准作用下的不同性能需求,提出一种多级设防减隔震桥梁结构体系。本文结合形状记忆合金（Shape Memory Alloys,简称SMA）,制作了一种多级设防SMA减隔震装置（Multilevel SMA lead rubber bearing,简称MSLRB）。通过对该装置进行拟静力试验及数值模拟,揭示其恢复力模型。在此基础上,进一步研究了多级设防减隔震桥梁体系的抗震性能。具体工作及所得结论有:（1）根据多级设防装置的设计原理,设计并制作了一种MSLRB。详细探讨了该装置三批SMA索的布置形式以及工作原理,以及各批索使用长度的计算公式。（2）进行SMA索的拉伸试验和MSLRB的拟静力试验。探明所用SMA索的拉伸性能与恢复力模型。比较研究普通铅芯橡胶支座与MSLRB装置滞回性能的差异。试验结果表明,MSLRB装置的滞回性能完全符合多级设防理念:小位移时隔震效率高,大位移时限位能力强;与LRB相比,MSLRB的耗能能力、自恢复性能更优越。（3）基于Open SEES软件,对MSLRB装置进行了数值模拟。以试验结果校正数值模型。以MSLRB装置的SMA直径和三批SMA索的自由行程为变量,进行参数分析。计算结果表明,随着SMA直径的增加,支座的耗能及等效刚度均得到不同程度的增加。第二批索自由行程可根据结构在E2水准下的支座位移限值折减10～15mm设置。第三批索自由行程可根据结构在E3水准下的支座位移限值折减15mm设置。（4）基于Sap2000有限元软件,建立某中小跨连续梁桥的数值模型。使用3条近断层地震记录作为时程激励,对比研究不同地震水准下LRB与MSLRB装置减隔震性能的差异。并以桥梁支座位移和墩底弯矩等地震动响应来评价桥梁的抗震性能。计算结果表明,桥梁在采用MSLRB后在中小震下具有与LRB相似的隔震效率,同时在强震下桥梁墩梁间相对位移得到地很好控制。