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随着中国西部交通的快速发展，大跨斜拉桥数量愈来愈多。由于西部地区山大沟深、地形高差大，不少斜拉桥的桥墩非常高，且墩高差异也很大。墩高的显著差异使桥梁的地震响应很复杂，其抗震能力也不易准确把握。另外，对于斜拉桥的顺桥向地震响应特点和抗震能力研究相对较多，而关于横桥向的研究则相对较少，且斜拉桥墩梁之间的横向约束关系相对复杂，桥墩及桥塔的横向布置形式变化也较多，这使得斜拉桥的横向地震反应也更为复杂。
本文结合某实际工程，分析比较了引桥、支座摩阻力、边墩横向挡块等因素对斜拉桥横向地震反应的影响，并根据高墩斜拉桥的横桥向地震响应特点，总结分析了斜拉桥横桥向地震作用下可能的损伤破坏过程及抗震薄弱部位，提出了改善依托工程横桥向抗震能力的措施。具体研究工作及结论如下：
首先采用ANSYS软件，建立了依托工程含引桥及不含引桥的全桥有限元模型，计算全桥的动力特性，为后续地震响应分析奠定了基础。
其次采用反应谱法，计算了全桥的地震响应，重点分析了斜拉桥主梁横向地震惯性力在边墩、辅助墩及主塔之间的分配，相关计算结果表明，主梁的横向地震惯性力在塔墩之间的分配与各墩的横桥向抗弯刚度及墩梁之间的横桥向约束方式关系密切。之后针对这种横向地震力分布特点，改变了辅助墩的横向约束方式，研究不同辅助墩横向约束方式对结构地震响应的影响，研究结果表明辅助墩一侧设置横向固定支座后可以分担一部分桥塔和边墩的横向地震力，同时可以有效控制梁端位移。另外研究了引桥对结构横向地震响应结果的影响，结果表明引桥对边墩地震响应有较大影响，对全桥的横向地震响应影响不大。
然后采用时程分析法，进行了全桥横桥向的地震响应研究，同时结合ANSYS中combin40单元的力学特性提出了一种合理的挡块模拟方法，考虑了支座摩阻力和挡块碰撞效应的非线性因素，重点研究了边墩墩顶支座摩阻力、横向抗震挡块以及桥墩横向布置形式对全桥横桥向地震响应的影响。结果表明，考虑边墩墩顶支座摩阻力或在边墩上设置横向抗震挡块，可以使设置横向活动支座的边墩分担一部分主梁横向惯性力，同时对该处支座的横向变形起到了良好的控制作用，有效地减小了梁端位移；由于依托工程边墩较高，且采用的是横向分离式桥墩，导致桥墩横向刚度较小，斜拉桥主梁与引桥主梁之间相对位移较大，此相对横向位移很可能导致伸缩缝的破坏，根据依托工程实际情况，文中提出了减小梁端横向位移的相关措施，分析表明该措施可以减小梁端横向位移，避免伸缩缝的破坏。
最后采用Midas/Civil建立了纤维单元模型，进行全桥非线性分析，研究了桥塔和桥墩的横向地震响应随地震动强度的变化特点，首先通过能力需求比初步判断了各个塔墩的屈服顺序，之后对桥塔和桥墩进行了非线性抗震能力分析。非线性分析结果与能力需求比的初步判断结果对比发现，能力需求比对于判断构件屈服顺序有一定参照价值，但与实际情况仍存在较大差异。在横向地震作用下，桥塔的上横梁和下塔柱顶部总是最容易发生屈服，屈服后桥塔横桥向地震响应减小。随着地震动峰值的提高，中塔柱顶部、中塔柱底部和塔墩底部陆续进入屈服阶段，而下横梁和上塔柱底部最不易发生屈服。
本文结合某实际工程，分析比较了引桥、支座摩阻力、边墩横向挡块等因素对斜拉桥横向地震反应的影响，并根据高墩斜拉桥的横桥向地震响应特点，总结分析了斜拉桥横桥向地震作用下可能的损伤破坏过程及抗震薄弱部位，提出了改善依托工程横桥向抗震能力的措施。具体研究工作及结论如下：
首先采用ANSYS软件，建立了依托工程含引桥及不含引桥的全桥有限元模型，计算全桥的动力特性，为后续地震响应分析奠定了基础。
其次采用反应谱法，计算了全桥的地震响应，重点分析了斜拉桥主梁横向地震惯性力在边墩、辅助墩及主塔之间的分配，相关计算结果表明，主梁的横向地震惯性力在塔墩之间的分配与各墩的横桥向抗弯刚度及墩梁之间的横桥向约束方式关系密切。之后针对这种横向地震力分布特点，改变了辅助墩的横向约束方式，研究不同辅助墩横向约束方式对结构地震响应的影响，研究结果表明辅助墩一侧设置横向固定支座后可以分担一部分桥塔和边墩的横向地震力，同时可以有效控制梁端位移。另外研究了引桥对结构横向地震响应结果的影响，结果表明引桥对边墩地震响应有较大影响，对全桥的横向地震响应影响不大。
然后采用时程分析法，进行了全桥横桥向的地震响应研究，同时结合ANSYS中combin40单元的力学特性提出了一种合理的挡块模拟方法，考虑了支座摩阻力和挡块碰撞效应的非线性因素，重点研究了边墩墩顶支座摩阻力、横向抗震挡块以及桥墩横向布置形式对全桥横桥向地震响应的影响。结果表明，考虑边墩墩顶支座摩阻力或在边墩上设置横向抗震挡块，可以使设置横向活动支座的边墩分担一部分主梁横向惯性力，同时对该处支座的横向变形起到了良好的控制作用，有效地减小了梁端位移；由于依托工程边墩较高，且采用的是横向分离式桥墩，导致桥墩横向刚度较小，斜拉桥主梁与引桥主梁之间相对位移较大，此相对横向位移很可能导致伸缩缝的破坏，根据依托工程实际情况，文中提出了减小梁端横向位移的相关措施，分析表明该措施可以减小梁端横向位移，避免伸缩缝的破坏。
最后采用Midas/Civil建立了纤维单元模型，进行全桥非线性分析，研究了桥塔和桥墩的横向地震响应随地震动强度的变化特点，首先通过能力需求比初步判断了各个塔墩的屈服顺序，之后对桥塔和桥墩进行了非线性抗震能力分析。非线性分析结果与能力需求比的初步判断结果对比发现，能力需求比对于判断构件屈服顺序有一定参照价值，但与实际情况仍存在较大差异。在横向地震作用下，桥塔的上横梁和下塔柱顶部总是最容易发生屈服，屈服后桥塔横桥向地震响应减小。随着地震动峰值的提高，中塔柱顶部、中塔柱底部和塔墩底部陆续进入屈服阶段，而下横梁和上塔柱底部最不易发生屈服。