近年来，我国强地震频发，高速铁路的抗震性能评估，尤其是线路评估尤为重要。为了快速地评估高铁线路的抗震能力，基于Pushover分析法对一条1000米的高铁简支梁桥线路进行抗震能力分析。首先，利用Opensees有限元软件建立四类场地(坚硬土，中硬土，中软土，软弱土)下的不同高度的桥墩有限元模型。然后对各个桥墩模型进行Pushover分析,得到能力谱曲线与需求谱曲线的交点，求出桥墩在指定的地震动下的性能点。通过对比Pushover分析与时程计算下桥墩模型的有效高度以及有效高度比，分析了Pushover分析法在高铁桥梁中的适用性。最后基于无破坏、轻微破坏、中等破坏、严重破坏、倒塌五类损伤指标，以7度罕遇地震（50 年超越概率为2%）为例，评估了该1000高铁桥墩线路抗震能力。

列车通行安全是高速铁路桥梁设计的基本前提，因此作为其主要组成部件的桥墩、梁体和轨道结构往往采用刚度控制以满足行车安全要求，而支座则是实现桥梁结构中抗震减震设计并可灵活调整的关键部件。目前中国的高速铁路桥梁抗震设计规范对于地震下的整体性能目标并不明确，仅限定了小震下结构弹性、大震下桥墩延性系数在4.8以内，对于支座则考虑为大震下仍然固定连接，然而实际上现行的球形钢支座或盆式橡胶支座可能在大震及更强地震下发生连接破坏，基于简化计算模型的设计较为粗糙，地震下的真实响应行为难以有效控制。

近年来，摩擦阻尼器不但应用在新建筑中，而且应用在钢和混凝土建筑物的抗震加固和现有结构的升级中。摩擦阻尼器在正常使用荷载作用下，能够为结构提供附加刚度，摩擦阻尼器不产生滑移；在强震或中震作用下，阻尼器会产生滑移为结构提供附加阻尼，并耗散一部分能量。同时，阻尼器产生滑移后，其刚度会很小，是结构的刚度“软化”从而延长结构的自振周期，达到减震的目的，提高结构的抗震能力。目前国内外学者已对旋转摩擦阻尼器进行了大量的研究，但关于在高速铁路桥梁中应用该阻尼器的研究很少。

近年来，我国的高速铁路建造技术飞速发展，“高铁”已成为我国的一张“名片”，它极大方便了人们的生活，缩短了出行时间，提高了运输效率，已成为现今人们出行的一种重要的交通方式。从地理分布上看，高铁线路多跨域地震频发区，因此对于高速铁路的抗震研究显得尤为重要。桥梁是高铁线路中的主要工程结构，采用桥梁结构可以有效保证线路的平顺性，较好控制线路沉降，加快施工进度，同时减少土地占用，提高旅客乘坐舒适度，桥墩作为桥梁的主要构件，它的抗震性能将直接影响高速铁路的运行稳定性及安全性。钢筋混凝土结构或构件截面的弯矩-曲率关系是对其进行地震响应分析的基础，通过对截面进行弯矩-曲率分析，我们可以得出截面的弯矩—曲率关系曲线，进而为截面的抗震性能评价提供基础参数。

随着近年来我国大力发展高速铁路建设，高速铁路线路对平顺性、稳定性以及经济性提出更高的要求。对铁路桥梁而言，其动力特性不仅受到上部结构和支座的影响，桥墩—桩基体系也是一个不可忽视的方面。由于我国软土地区分布广泛，铁路建设过程中不可避免要经过这些区域，多条拟建的软土地区的高速铁路桥梁需要解决在高速列车荷载下的动力响应问题，针对软土地基线路展开环境震动研究十分必要。因此，课题组展开“桥梁—桥墩—桩—软土地基体系”对高速列车荷载作用下桥梁动力性能的研究分析具有十分重要的意义。

在建筑物中通过设置减震阻尼器可以很好的控制在远场地震动下结构的破坏，但是近场地震动，特别是具有前方向性效应的近场地震动对结构的破坏远大于远场地震动，且在近场地震动下阻尼器本身很可能会先于结构发生破坏。基于以上，本文研究了近场前方向性地震动下建筑结构-阻尼器系统的响应特征、阻尼器破坏的影响和规律。首先，基于中国规范设计了一个9层钢框架结构，其次，以设计反应谱所对应的远场地震动下的阻尼器极限状态定义了其破坏临界值/限值；接着，计算了近场前方向性地震动下阻尼器的实际位移需求，其结果大于远场地震动，并进一步考虑阻尼器破坏，研究了近场前方向性地震动下阻尼器的破坏规律和对建筑结构实际响应的影响；最后，通过构造近场地震动体现前方向性效应的脉冲持时，PGV，脉冲个数等多个关键参数，研究了不同脉冲特征下阻尼器的破坏特征。

随着近年来我国大力发展高速铁路建设，高速铁路线路对平顺性、稳定性以及经济性提出更高的要求。对铁路桥梁而言，其动力特性不仅受到上部结构和支座的影响，桥墩—桩基体系也是一个不可忽视的方面，我国多条拟建的软土地区的高速铁路桥梁需要解决在高速列车荷载下的动力响应问题。因此，课题组展开“桥梁—桥墩—桩—软土地基体系”对高速列车荷载作用下桥梁动力性能的研究分析十分重要的意义。

本文提出了一种简化高铁桥梁上部轨道结构的模型。采用OpenSees有限元软件建立三种系统，分别是桥轨系统，桥梁系统以及桥梁弹簧系统。

高层建筑在强地震下可能发生严重震害，通常可在建筑中设置阻尼器实现消能减震，降低建筑物主体结构地震响应以减轻震致破坏。中国当前现行设计规范已经给出了建筑物中阻尼器的通用设计方法，然而所设计建筑-阻尼器系统在强地震下的实际响应可能有所偏差，并且在同一设防目标下不同类型阻尼器的性能存在差异。基于此，本文首先设计了20层钢框架结构以作为阻尼器性能评估的Benchmark模型，以同一减震目标设计了3类典型阻尼器：摩擦阻尼器、粘滞阻尼器和防屈曲支撑，继而基于所拟合的阻尼器试验曲线，给出了典型阻尼器的数值模型。基于场地类型选取了10条地震动进行增量动力分析，对比评估了几类典型阻尼器对结构抗倒塌性能的控制效果。

本文桥墩采用文献1中的8m和16m原型桥墩，根据实验所得的滞回曲线拟合得到桥墩顺桥向的本构。

在建筑物中通过设置减震阻尼器可以很好地控制远场地震动下结构的破坏，但是近场地震，特别是具有前方向性效应的近场地震动对结构的破坏远大于远场地震动。基于此，本文研究了近场地震动下阻尼器-结构系统的响应特征。首先，基于中国规范设计一个9层钢框架结构和5类典型阻尼器。然后，分析了各阻尼器-结构系统在近、远场地震动下的地震响应。结果表明前方向性效应近场地震动对结构的破坏大于普通近场地震动，且均远大于远场地震动。最后，进一步对比了多遇，设防，罕遇地震动下5类典型阻尼器的减震效果，研究表明5类典型阻尼器有着不同的减震控制表现。

我国高速铁路具有桥梁占比高的特点，为高速列车平稳运行提供保障。在铁路桥梁中普遍采用盆式橡胶支座作为连接桥梁上部结构和下部结构的重要部件，在地震作用下支座所受水平力超过其临界摩擦力时，支座发生滑动，过大的支座滑动位移将引起支座破坏，进而导致上部结构的破坏。为限制支座在地震作用下的滑动位移，在桥梁活动支座处设置旋转摩擦阻尼器，为支座提供足够的初始刚度和屈服强度，在地震作用下旋转摩擦阻尼器控制活动支座的滑动位移，并且起到摩擦耗能的作用，减小主体结构的地震响应。