在地震作用下,常常发生桥墩破坏使整座桥梁发生倒塌的工程事故。桥墩地震响应的研究,对整个桥梁工程抗震研究起关键作用。西部地区地势险要、深山沟壑,需要修建较高的桥墩才能跨越山区。桥墩越高,需要的截面尺寸越大,为了节约成本、减轻自重、增强柔性,一般情况下采取空心截面形式。在大震作用下,大部分桥墩进入弹塑性变形阶段,采用完全弹性理论进行结构分析和设计已经难以满足实际需要,因此,对桥墩结构进行弹塑性地震分析就显得越来越重要。本文采用大型有限元软件ABAQUS,对空心薄壁桥墩的地震反应进行研究,为完善我国桥梁抗震设计规范具有非常重要的意义。本文通过理论分析与数值模拟相结合的方法,对典型空心薄壁桥墩的抗震性能进行研究,主要研究内容为:(1)本文对6个大比例空心薄壁桥墩在低周反复水平荷载作用下进行仿真分析,探讨桥墩在复合受力下的滞回特性、骨架曲线、位移延性和耗能能力,并分析纵向配筋率、配箍率、轴压比对桥墩承载能力和延性性能的影响。结果表明:1)位移延性系数介于1.99-4.42之间;影响空心薄壁桥墩抗震性能的主要因素是体积配箍率,随其值的增加,承载力略微提高,但延性显著增大;2)随着轴压比的提高,其承载力提高,延性下降,对高配筋率影响较大;3)配筋率能够提高结构的承载能力,但变形能力降低;在较大轴向压力作用下,配筋率对空心薄壁桥墩的影响较为明显;4)空心薄壁墩抗震性能符合一般钢筋混凝土构件,但能节省材料,降低成本。(2)建立4个大比例有限元模型,研究在相同配箍率(不计重叠部分箍筋体积)情况下,不同箍筋配置形式下的延性和强度,得出结论:在钢筋混凝土中配置一定数量的箍筋,有利于提高混凝土的强度和延性,增加耗能能力;当配置复合(重叠)箍时,产生较大的塑形变形,延性最好,混凝土极限应变达到0.00871,相比不配置箍筋情况下提高5.29倍,相比配置直拉结箍筋情况下提高了0.482倍;增加对角拉结箍筋时,延性略微提高,但不便于施工;空心薄壁墩的四个内外角受力较大,在施工条件允许情况下,角部应做成一定形式的倒角。(3)运用静力弹塑性分析(Push-over)方法的原理和实现方法,建立能力谱和地震需求谱曲线,评估空心薄壁矩形桥墩在不同地震作用下的反应。