强震作用下桥梁结构不可避免地进入塑性阶段,往往呈现出较强的非线性特征,因此,需要对其进行非线性时程响应分析;与直线桥相比,曲线桥结构的地震响应量受地震输入方向的影响更为显著,其不同位置或同一位置的不同响应量所对应的最不利输入方向存在差异;另外,受不同构件弹塑性状态、地震烈度等因素的耦合影响,考虑最不利输入方向的地震响应分析变得更复杂。以往多基于构件弹性阶段探讨曲线梁桥的最不利输入方向问题,针对构件塑性状态下的最不利输入方向研究较少,故本文以曲线梁桥为研究对象,分别考虑支座非线性与桥墩非线性,研究构件非线性地震响应及最不利输入方向问题,本文主要工作及结论如下:1、利用SAP2000建立3跨曲线梁桥模型并对结构进行非线性时程分析,对比不同输入方向下曲线梁桥的非线性地震响应,研究支座处于线性与非线性状态时各构件响应量的最不利输入方向,并探讨地震输入方向和地震烈度等因素对减震率的影响。结果表明:支座受力状态处于线性、弱非线性和强非线性时各响应量最不利输入方向均不同;地震输入方向与地震烈度对减震率有所影响,研究隔震曲线梁桥的减震率时应考虑地震波的多角度输入并取最小值。2、基于曲线梁桥桥墩的非线性地震响应,探讨桥墩进入非线性后各响应量的最不利输入方向变化及地震输入方向对减震率的影响。结果表明:桥墩进入非线性后,曲线梁桥地震响应量的最不利输入方向发生变化;不同地震输入方向下的减震率存在明显差异,应考虑地震输入方向对减震率的影响。3、通过支座等效线性化方法,探究隔震曲线梁桥抗震分析及确定最不利输入方向的简化方法。结果表明:以分方向(切向或径向)响应量峰值作为最不利输入方向判别标准时,等效线性化方法所得的各响应量的最不利输入方向与非线性时程结果相比差异较小,可用于隔震曲线梁桥最不利输入方向的确定,且较非线性时程分析法更为简便;而以合方向响应量峰值为判别标准时,误差较大。