由于斜交梁桥能很好的适应地形地物的限制,斜交梁已经广泛应用于高等级公路、城市道路和立交枢纽中。但是,由于斜交桥主梁的不规则平面布置和非对称支承特性,使得斜交桥的地震反应相比于正交桥更为复杂。在以往发生的历次强烈地震中,斜交桥遭到了严重的破坏,给社会造成了巨大的危害。因此,本文基于课题组已有的振动台试验,就显示动力分析方法在模拟斜交梁桥地震作用下的碰撞反应的有效性进行了验证,在此基础上,利用显式动力分析方法数值模拟分析了斜交梁桥地震作用下的碰撞反应,探讨单跨简支斜交梁桥的碰撞反应特点与有效的缓冲装置的设置方法。本文主要研究内容和成果如下:(1)基于已有的斜交梁桥碰撞效应缩尺模型振动台试验,运用显式动力有限元软件建立试验对象的数值分析模型,对比分析缩尺模型的振动台试验与基于显式动力分析方法模拟的斜交梁桥主梁加速度与位移响应,从而确定了基于显式动力分析方法模拟地震作用下斜交梁桥碰撞反应的准确性。此外,通过分析有限元模拟结果,得出碰撞会加大斜交梁桥横向位移,对于纵向位移有抑制作用。(2)基于正交试验方法,运用显式有限元软件建立16个单跨斜交桥梁样本,探讨桥梁跨径、桥面宽度、斜度对单跨简支斜交梁桥在不同场地波作用下梁与桥台背墙、梁与横向挡板碰撞力的影响程度以及斜交梁桥在不同场地波作用下的碰撞程度。得出在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ场地条件下,对梁与背墙、梁与挡板最大碰撞力起主要影响的因素是桥梁跨径。梁与背墙纵向最大碰撞力先是随着跨径增大而增大,在跨径为30m时最大,超过30m后随着跨径增加而减小。梁与挡板横向最大碰撞力先是随着跨径增大而增大,在跨径为20m时最大,超过20m后随着跨径增加而减小。(3)在上述研究的基础上,运用显式有限元软件跨径为30m、桥面宽度15.5m、斜度30°的单跨斜交梁桥模型,研究地震作用下在桥台背墙增与主梁之间加不同厚度的软橡胶、硬橡胶、隔震橡胶、低压聚乙烯四种减震材质对梁与背墙、梁与挡板之间碰撞力的影响。得出不同减震材质的最佳减震厚度不同,仅在桥台背墙与主梁增加减震材质能够有效减少梁与挡板的横向最大碰撞力,最佳防撞缓冲厚度随着材质刚度的增大而增大。综合比较在背墙增加10cm的隔震橡胶防撞缓冲效果最好。