在地震作用下,不仅桥梁结构自身与地基土之间存在相互作用,而且相邻基础间也会有相互作用存在。研究分析这种相互作用的作用机理和影响规律,对桥梁抗震具有重要意义。本文的主要工作如下:(1)本文运用显式有限元方法结合透射人工边界模拟土体,结构采用隐式时步积分方法,提出了一种分析三维土-结构动力相互作用的高效时域直接法。通过坐标变换,可以考虑地震波以空间角度(以两个角度描述)入射情形。(2)采用所提出的方法,模拟了单跨桥模型在三种不同的地震波(SH波、P波和SV波),不同入射角度情形时的土-结相互作用响应,分析了13种工况下单跨桥的运动规律。由于入射波行波效应,端墙和基础呈现出三种非常有特点的运动形式即对称运动、反对称运动和挥舞运动。这些运动形式决定了入射波结束后,桥梁自由振动的主要振型。(3)分析了入射波类型、入射角度、桥梁与土体相对刚度、基础与被基础替代土体质量比、桥梁与被基础替代土体质量比等因素的影响,并通过示例阐示了地震波斜入射时土-桥梁相互作用的效应。(4)建立了高原大桥土-结相互作用的三维模型,通过示例证明本文采用的方法可以计算更加复杂的桥梁模型。