空心桥墩较实心墩有截面相对小、自重轻、刚度较大、受力性能好以及节省圬工材料等诸多优点,已经被普遍应用于公路和铁路桥梁工程建设中。尤其对于我国地震活动较为频繁的西部地区,空心桥墩得到广泛应用和推广,准确量化空心墩的损伤状态是确定其抗震性能水准的基础,也是基于性能抗震理论的重要研究内容。能够快捷有效的定量构件在地震荷载作用下的损伤等级,然后及时采取准确的加固策略或抢修方案,对保证震后抢险救灾的顺畅至关重要,也对灾后重建、恢复生产、振兴经济有深远影响。如何运用合理有效的方法来阐明空心墩的损伤机理,定量描述空心墩在地震作用下的损伤程度,对桥墩的抗震设计及损伤评估至关重要。因此,本文基于14个矩形空心墩、5个圆端空心墩的的拟静力试验,对各构件的损伤特点、破坏机理,损伤分量(强度退化、刚度退化、残余位移)进行了系统分析,对空心墩性能水准划分和各损伤分量的性能水准量化等展开了深入的研究,对既有损伤模型对于矩形和圆端空心墩地震损伤评估的适用性作了详细的探讨,主要内容及成果如下:(1)由试验现象可知,各空心墩大致都经历了混凝土表面首次出现微裂缝、纵筋屈服、保护层混凝土初始剥落、保护层大面积剥落、纵筋拉断或混凝土压溃这一过程。试件屈服之前,损伤主要表现为混凝土水平裂缝的增多和扩展,屈服之后,损伤主要表现为塑性铰区水平主裂缝宽度的增加与侧面“剪刀撑”斜裂缝的形成与扩展;对于矩形空心墩,最终破坏状态表现大多为墩底根部混凝土压溃,对于圆端空心墩大多为墩底空心倒角处混凝土破坏最为严重,并分析了设计参数对各构件裂缝宽度的影响。(2)在汇总空心墩滞回曲线的基础上,对试件的强度退化、刚度退化、残余位移等损伤分量进行分析和研究,同时进一步分析了各设计参数(剪跨比、配箍率、纵筋率、轴压比)对各损伤分量的影响,并基于各试件的强度退化系数、刚度退化系数、残余位移系数,针对矩形空心墩和圆端空心墩分别拟合了各损伤分量与位移比的关系式。(3)结合试件的损伤特点和损伤发展历程,依据试件的裂缝宽度、混凝土压应变、钢筋拉应变分别定义了矩形空心墩和圆端空心墩的性能水准,把各试件的损伤状态分级定量为五水准:基本完好、轻微损伤、中等损伤、严重损伤、控制倒塌,并定义了相应的五档损伤状态评估结果:可完全运营、正常运营、有限运营、停止运营、丧失运营,在此基础上对各性能水准下的损伤分量进行了量化。(4)在空心墩性能水准划分标准的基础上,参考各学者提出的不同性能水准下的损伤指数范围,结合试验现象与空心墩损伤发展历程,提出了5个性能水准所对应的损伤指数的范围,选取文献中较有代表性的14个双参数损伤模型,计算了不同荷载水平下各墩的损伤演化曲线,并结合试验结果探讨了既有模型对于空心墩地震损伤评估的适用性,发现对于矩形空心墩和圆端空心墩,曾武华公式能够合理反映整个试验过程中构件的破坏情况,与构件的实际破坏程度较为吻合,因此,曾华武模型是矩形空心墩与圆端空心墩地震损伤评估的优选方法。