近断层地震动的破坏性效应主要体现在速度大脉冲对结构的影响,常导致近断层工程结构更严重的破坏。不同于一般建筑结构,由于桥梁结构受地形、经济条件和联络特性等因素的制约,不可避免地修建在近断层区域甚至跨越活动断层带。有研究表明,桥梁和大跨度结构的竖向地震破坏更为严重。因此,有必要研究近断层地震动特性,特别是竖向地震对桥梁的不利影响。本文分析了有限断层模型产生速度脉冲及方向性效应的机理,统计了近断层场地上竖向地震动特性及分布规律,分析了水平和竖向地震动对桥梁结构的不利影响。主要研究工作和成果如下:1、模拟并分析了近断层水平速度脉冲产生的机理。利用离散波数有限元法,根据已有的半经验公式和震源参数的不确定性,建立了同一震级的30组有限震源模型,模拟了断层方向性效应和速度脉冲;与已有脉冲参数经验公式对比,验证计算结果的合理性,分析了脉冲参数的分布规律和产生机制。2、近断层竖向地震动特性统计分析。选取890组近断层地震记录,分析了竖向与水平地震动的加速度峰值比a_V/a_H与矩震级、断层距、场地类别和断层类型的关系,给出了a_V/a_H的合理取值;采用基于能量的识别方法,识别水平和竖向地震动的速度脉冲,提出了水平和竖向脉冲的分布以及水平和竖向脉冲的衰减规律。3、近断层地震作用对隔震桥梁的不利影响。利用OpenSees软件建立三跨钢筋混凝土连续梁桥,对近断层水平脉冲型地震动、非脉冲型地震动,以及是否考虑竖向地震效应时,摩擦摆支座的滞回耗能、剪力和变形需求,分析了近断层地震对桥墩的弯矩、剪力等不利影响。