地震灾害猛于虎,人类在历次大地震中所付出的代价均是惨重的。作为经济社会飞速发展的产物,高速铁路桥梁俨然已成为城市轨道交通运输的生命线工程,在人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色,因此高速铁路桥梁的抗震防灾工作亦显得尤为重要。当强烈地震来临时,桥梁结构在纵、横两个方向极易发生较大的位移,达到一定条件时,则会引发碰撞效应,最终造成桥梁上部结构的损伤、支座失效、伸缩缝的破坏以及落梁等。本文以高速铁路实际项目为背景,针对强烈地震时高速铁路桥梁的碰撞反应进行相关研究,所做的主要工作如下:(1)在收集大量资料文献的基础上,总结了桥梁在地震来临时的常见由于发生碰撞反应产生的灾害现象,综述了国内外关于桥梁碰撞问题的研究现状。(2)介绍了桥梁碰撞问题的相关研究理论以及计算方法,总结了几种比较常用的碰撞模型,阐述了碰撞模型在SAP2000中的模拟方法。建立了三跨高速铁路简支梁桥模型,分别介绍了支座、碰撞单元在SAP2000中的模拟以及结构阻尼的确定;根据我国规范的要求选取了三条典型场地天然波和一条人工波作为本文碰撞分析的地震波,对结构展开模态分析;分别建立考虑以及不考虑碰撞这两种计算模型,沿顺桥向输入地震波,将两种模型下碰撞效应对桥梁结构的地震响应影响进行对比分析。结果表明桥梁结构地震响应受碰撞反应的影响很大,碰撞效应是桥梁结构动力响应分析中不可忽略的一个因素。(3)针对深厚软土地区,建立了桩土相互作用计算模型,研究了桩土相互作用对高速铁路简支梁桥地震碰撞反应的影响,结果表明梁端的碰撞反应受桩土相互作用的影响十分明显。对深水地区,桥梁结构的地震碰撞反应受动水压力的影响十分显著,考虑动水压力以后,桥梁结构的墩顶位移、墩底反力、邻梁的相对位移、碰撞力均有不同程度的增大,碰撞次数也增加。(4)分别就伸缩缝邻梁间距、碰撞单元刚度、相邻桥跨周期比这三个方面对碰撞反应的影响展开分析。结果表明伸缩缝间距的大小对梁端碰撞力的影响很大,在一定范围内,随着间距的增大,碰撞力会加大,超过一定间距值以后,不再发生碰撞;梁端碰撞反应受碰撞单元刚度的影响很大,碰撞力随着碰撞单元刚度的增大而增大,碰撞次数随着碰撞单元刚度的增大而变少;桥梁结构地震碰撞反应受墩高比及邻梁的刚度比影响较大,当墩高比为0.6时,各伸缩缝梁端碰撞力峰值最大,碰撞次数也最多,随着墩高比的增大,梁端碰撞力峰值变小,当墩高比为1.0时,邻跨周期比一致,梁端发生碰撞的次数最少,邻梁刚度比差异大的碰撞反应更明显。(5)探讨了高速铁路桥梁的防碰撞措施,主要是通过在伸缩缝处添加粘滞阻尼器来实现,研究了粘滞阻尼器的参数对碰撞反应的影响。