考虑钢筋混凝土材料劣化状态下的桥梁结构地震响应分析对于我国在役桥梁的抗震与相关设计优化是有着重要意义的。本文基于钢筋混凝土材料劣化相关理论,以贵州省坞家塆大桥为工程背景,对比分析了依托工程在不同材料劣化状态下结构的动力特性状态。同时基于桥址场地条件,采用SIMQKE程序拟合人工地震波,对高低墩的位移响应、弯矩响应、剪力响应进行了探讨。并根据材料退化模型,采用Mander模型和Menegotto-Pinto模型分别模拟混凝土本构关系与钢筋本构关系,研究了主墩弯矩曲率曲线。其次,为分析考虑了劣化状态下曲线连续刚构桥的抗震参数优化,基于钢筋混凝土材料劣化规律,提出了平均劣化强度的概念,并基于该理念,根据依托工程桥址场地的地震区域条件与桥梁自身养护预期,拟定桥梁抗震优化选用的材料劣化时间参数。在考虑了材料劣化状态的情况下,对原结构桥梁的横系梁设置数目、设置位置、横系梁刚度、墩梁刚度比等设计参数进行了探讨。最后,在充分考虑材料劣化的情况下,本文分析了不同场地条件下曲线连续刚构桥的地震响应情况。通过对不同场地类别变化情况下,大跨径高低墩刚构桥动力特性、典型截面位移和内力地震响应结果进行分析,得出了考虑场地变异性的抗震设计建议。根据分析研究,本文得出了以下成果:(1)依托曲线连续刚构桥基础频率较低,纵向、横向和竖向一阶频率均小于1.5Hz,结构柔度较大,易受到动力荷载的影响。相比于主梁材料的劣化,主墩材料劣化对结构的动力特性影响更加明显。全桥结构的振型及自振周期、自振频率极大部分是由桥墩结构的刚度所决定的。在进行桥梁结构抗震分析过程中,倘若不考虑材料劣化而实际运营中结构又出现因材料劣化出现损伤时,会出现偏不安全的状态。(2)相比于未劣化状态下,材料一旦出现劣化后,墩顶位移增幅明显。对比分析不同劣化时刻主墩的弯矩响应情况,主墩纵向弯矩随材料劣化时间的增加而呈现出先减小后增大的趋势。而主墩横向弯矩随材料劣化时间的增加表现出先增大后减小的状态。同时,材料劣化对结构的剪力具有不利的影响。(3)无论是截面纵向屈服弯矩还是截面横向屈服弯矩,随着劣化时间的增加,都出现降低的现象。这主要是由于材料劣化导致结构性能退化,进而引起结构抗力不足所导致的。不同劣化时间下,结构的退化现象较为明显。(4)纵向横系梁对低墩与过渡墩的墩底内力影响明显。随着横系梁设置数目变多,受力较大的薄壁墩弯矩显著减小,使得桥墩结构受力均匀,结构内力分配趋于合理。增设横系梁同时还能改善墩顶位移,减小全桥纵向偏移量。从受力、经济和美观方面考虑,三道横系梁设置更为合理。经过比较分析,低墩与高墩高度比值为0.75时,三道横系梁(上、中、下)的最优组合为0.3H/0.5H/0.7H(H为桥墩高度)。且当横系梁与单肢薄壁墩刚度比在0.9~1.6之间时,桥墩结构受力是较为合理的。(5)局部场地条件的差异性决定了所处位置墩柱与相邻墩柱的位移变化,在出现局部场地变化情况下,应着重注意其周围区域墩柱的限位设计。在进行抗震分析时,若出现局部场地变迁的情况,应进行非一致激励分析,并据场地变化情况进行抗震设计,以确保结构安全。同时,在进行高墩连续刚构抗震设计时,应结合不同的场地条件和高低墩比值,来控制不同墩柱的抗震设防措施。