梁式桥因其设计、施工简单,为中小跨径桥梁首选桥型,且许多大跨径桥梁的引桥也常常采用梁式桥。而在各种桥梁震害中,落梁是最常见同时也是最严重的震害之一,它将直接导致交通中断,严重影响灾后救援行动。历次灾害性地震中,均有梁式桥出现落梁破坏,因此有必要对已建和在建的梁式桥进行防落梁抗震加固。防落梁系统由梁搁置长度、限位装置和连梁装置三部分组成。然而现有的限位装置或多或少存在不同缺陷,因此,开发一种性能良好且能够量化设计的限位装置很有必要。本研究提出一种新型限位装置,本限位装置结合日常桥梁荷载以及地震特点开发。限位装置主要包括具有限位耗能作用的钢圈、上导向钢轮和下导向钢轮三部分。其中限位耗能钢圈由直线段和弧线段两段构成,直线段使得本限位装置具有一定的水平自由移动能力,以适应桥梁在日常汽车荷载以及温度作用下伸缩变形,这样就不会因为限位装置而导致桥梁结构产生次内力,弧段使其具有良好的缓冲性能,进而耗散地震能量。本研究采用ABAQUS有限元软件对限位装置在单调荷载作用下的力学性能进行建模分析。限位耗能钢圈采用三维实体单元建模,导向钢轮简化成刚体。为了能更好模拟限位耗能钢圈力学行为的全过程,采用了基于细观力学机理的延性断裂模型。四组54个模型用来探究四个主参数(d,a,R,D))对其力学性能的影响,其中d是钢圈直径,a是钢圈直线段长,R是钢圈弧段半径,D是导向钢轮直径。对于研究对象,一方面模拟对象变化参数较少,另一方面为了避免反复动手操作引入的建模错误以及提高建模效率,本研究采用Python进行参数化建模。具体研究成果如下:(1)参数a,R,D不变时,极限承载力处的位移随d增大而先减小后增大,极限承载力随d增大而增大;(2)参数d,R,D不变时,极限承载力处的位移随a增大而增大,且近似为线性关系,极限承载力也随a增大而逐渐增大;(3)参数d,a,D不变时,极限承载力处的位移随R增大而增大,且近似为线性关系,极限承载力随R增大而逐渐减小;(4)参数d,a R不变时,极限承载力处的位移随D增大而减小,且近似为线性关系,极限承载力随D增大而逐渐增大;(5)通过限位装置的力位移曲线可知,在单调荷载作用下限位装置具有良好的缓冲性能。将限位装置的力位移曲线无量纲化,并结合桥梁日常荷载特点以及地震特点,从模型力位移曲线中选取了5个特征点。根据各特征点有限元结果,结合数理统计知识,拟合了各相关特征点,并给出了各特征点位移和力的相关公式,提供了工程人员设计使用的本构关系。为了验证拟合公式的精确性,最后增加了8个验证性有限元模型,其在极限承载力处的误差均控制在±5%以内,并且有限元结果曲线与公式计算的设计曲线吻合度较好,可见拟合公式精度高,可作为本限位装置简化设计方法。