随着高速铁路的发展,桥梁结构得到了广泛应用。高速铁路桥梁与一般铁路桥梁相比,其横桥向剪跨比较小,有可能伴随剪切破坏。由于高速铁路桥梁设计主要受刚度控制,因此通过增大桥墩截面的尺寸,使其屈服强度增大从而提高其刚度。此设计在地震作用下,可能造成桥墩在横桥向的抗剪能力高于桩基础,而在强震作用下,无法保证塑性铰只出现在墩底,桩基础会先进入塑性状态而发生破坏。由于现行规范未考虑桩基在强震作用下的屈服破坏,因此本文主要对桥墩在横向地震作用下的破坏机理、单桩的破坏模式以及群桩结构的抗震稳定性评估方法进行了研究。本文以京沪高铁沿线简支梁桥桥墩为试验原型,设计了2个缩尺比为1／5的桥墩模型,对桥墩横桥向进行了低周期反复荷载试验,主要研究两个桥墩的破坏机理,计算桥墩模型的位移延性,骨架曲线并与SAP2000数值模拟结果进行对比,验证有限元分析的可行性,分析桥墩破坏模式,并对桥墩模型的抗剪能力进行验算,为进一步研究桩基的抗震性能提供依据。应用Pushover分析方法对单桩的破坏机制及影响因素进行了研究。桩基采用分布塑性铰单元模拟,桩土相互作用采用p-y曲线法模拟。采用高速铁路桥梁常用的两种直径(1.25m和1.5m)单桩进行分析,并选取直径1.5m的单桩改变其土参数,得到不同土参数对结构的影响程度。群桩部分比较上部结构、群桩基础和整体结构在顺桥向和横桥向的抗震能力,得到不同方向整体破坏形态,并基于折减系数谱对其稳定水平进行评估。在考虑群桩效应的基础上,对五组群桩基础施加Pushover水平荷载,得到桩基破坏基本形式,桩顶与承台连接处为抗震设计重点考虑部分。本文通过对高速铁路桥梁地震作用下桩基失效机制的研究,得到桥梁桩基在地震作用下的危险区域以及不同地震作用方向下桥梁桩基的破坏形式,这对完善国内桩基抗震设计起到了指引作用。