由于曲线梁桥独特的力学特性,其遭遇地震时所受的破坏更为严重。在汶川地震中许多曲线匝道桥倒塌,而主桥却近乎完好,由此可见,目前对于曲线梁桥的抗震设计仍存有缺陷,值得我们深思。本文主要包括理论研究与应用研究两个部分,在理论研究中推导了基于大质量法的自由场一维化时域算法与更简便的等效荷载计算公式,并采用波动法对地震动的输入进行模拟。应用研究中,针对我国普遍采用桩基础的桥梁,提出一种基于分离式地基-桥梁系统模型的地震反应分析方法,并编制相应的辅助实现程序。结合实际的工程背景,研究了空间参数变化下考虑土-结构相互作用的曲线梁桥地震响应规律。本文的主要工作和相应成果如下:1.基于大质量法推导了自由场一维化时域算法,对自由场底部截断边界采用大质量法处理,在截断边界处实现输入已知的地震动激励。将一维自由场位移解扩展至三维,引入等效粘弹性人工边界,提出了一种基于近场地基-桥梁系统模型的地震反应分析方法,并且编制了相应的辅助实现程序。基于波动力学的子结构法建立了考虑土-结构动力相互作用的近场地基-桥梁系统模型,通过数值算例验证了该方法的准确性。2.分别建立了整体曲线梁桥、p-y曲线梁桥和墩底固结曲线梁桥计算分析模型,对曲线梁桥进行线性和非线性的地震反应分析,研究了采用不同计算分析模型时的曲线梁桥地震响应规律,评价了各模型的优缺点和适用条件,对选取合适的抗震分析模型提出了建议。3.基于三角级数法合成不同相干程度的空间多点相关地震动时程,对比了不同相干程度下的地震动加速度反应谱和位移时程。基于波动理论的子结构思想,同时结合空间多点相关地震动合成方法,提出了基于分离式近场地基-桥梁系统模型的地震反应分析方法,为研究考虑土-结构相互作用和地震动空间变化两者耦合的问题提供了一种有效的数值方法。4.以我国一座曲率半径为60m、总长为130m的连续曲线梁桥为研究对象,研究了空间参数变化对曲线梁桥地震反应规律的影响。基于文中所提出的近场地基-桥梁系统模型的地震反应分析方法,研究了多维多点输入下曲线梁桥在不同视波速、不同相干性和不同场地条件下的地震反应规律。同时,为确定曲线梁桥的最不利输入角度,进行了水平双向地震作用下的多角度分析。通过对考虑土-结构相互作用的近场地基-桥梁系统模型和墩底固结模型的结果进行对比和分析,总结了参数变化对曲线梁桥地震反应的影响规律,对曲线梁桥的抗震设计提出了几点有意义的建议。