震害调查显示:震后桥墩产生较大的残余位移是桥梁主要震害之一。自复位桥墩在墩柱和基础间设置接缝,同时,在接缝处设置一定数量的耗能组件和复位组件,在强震作用下,墩柱的变形集中在接缝处,耗能组件和复位组件分别为桥墩提供耗能能力和复位能力。新型材料形状记忆合金(SMA)作为具有超弹性性能的材料受到广大研究者的关注,根据以往研究显示,形状记忆合金和普通钢筋的屈服应力大致相同,可恢复应变为6%~8%,因此,形状记忆合金可作为理想的振动控制材料。基于自复位桥墩优良的抗震性能和形状记忆合金的超弹性性能,提出了设置SMA杆的自复位桥墩,在理论上分析了往复荷载下桥墩的受力性能,在OpenSees软件中选取合理的单元和本构关系,建立桥墩模型,通过拟静力和动力时程分析其抗震性能。主要研究内容及成果如下:(1)简要介绍了国内外自复位桥墩的发展历史,论证了地震中自复位桥墩的优势。提出了设置SMA杆自复位桥墩并介绍其结构构造,对设置SMA杆自复位桥墩的力学机理进行理论分析。(2)利用OpenSees平台建立SMA材料拉伸模型和自复位桥墩模型并分析,对比国内已有试验,说明建模方法的正确性,其后,提出设置SMA杆自复位桥墩的数值模型。本文建立3种桥墩模型,比较分析了各模型在拟静力分析下的滞回曲线、残余变形、结构刚度等性能,结果表明:设置SMA杆自复位桥墩的滞回曲线饱满、能耗较高、残余变形小,复位能力强。(3)选取抗震性能良好的SMA-SC桥墩进行参数分析,改变模型的轴压比、配筋率、剪跨比、SMA杆直径、SMA杆位置、钢柱直径等参数,揭示桥墩性能对各参数的敏感性,结果表明:轴压比、耗能钢筋配筋率、剪跨比、SMA杆直径,钢柱直径等参数对桥墩的性能影响较大。(4)选取3条近断层地震动,对优化的设置SMA杆自复位桥墩进行动力时程分析,提取桥墩中SMA杆最大应力及变形、墩顶最大位移和残余位移等指标,结果表明:设置SMA杆自复位桥墩在近断层地震动下保持良好的复位能力,但桥墩的水平位移较大,应采取措施控制。