目前,具有震后可恢复特性的摇摆自复位新型桥梁结构体系是桥梁抗震研究的热点和重点方向。本文在传统基底摇摆隔震桥墩的基础上,提出了两种新型基底摇摆隔震桥墩模型,采用振动台试验、有限元数值模拟以及理论推导分析相结合的技术手段,研究了不同结构形式的基底摇摆隔震桥墩在不同地震波作用下的地震响应规律和减隔震效果。对有限元数值计算模型进行了验证,并采用合理的数值模型进行了参数分析。通过理论推导,对新型摇摆隔震桥墩的抗提离条件、抗倾覆条件、抗滑移条件、摇摆提离过程中墩顶水平地震力与墩顶水平位移关系以及抗震设计方法等关键问题进行研究。本文的研究是在国家自然科学基金(51268027)的资助下完成的,其主要研究工作如下:(1)提出了两种新型摇摆隔震桥墩试验模型,分别为增设高阻尼橡胶垫块和增设线性弹簧的摇摆隔震桥墩模型,介绍了两种新型摇摆隔震桥墩的具体构造细节,阐述了该新型桥墩的减隔震机理和优点。(2)以某铁路重力式桥墩为原型,设计了动力相似比为1:15的新型基底摇摆桥墩试验模型,制定了摇摆隔震桥墩的振动台试验方案,制作了试验模型,并确定了荷载工况、数据采集等试验方案。(3)借助于振动台试验,分别测试了模型桥墩在不同地震波作用下的加速度响应、位移响应和应力响应,总结了不同结构形式的摇摆隔震桥墩的地震响应规律和减隔震效果,选出了两种新型摇摆隔震桥墩的最佳设计方案。(4)基于Midas/Civil有限元软件,采用改进的两弹簧模型,分别模拟了两种新型摇摆隔震桥墩在不同地震波作用下的地震响应,并将振动台试验结果与数值模拟结果进行对比分析。研究表明改进的两弹簧模型能够正确的反应新型摇摆隔震桥墩的地震响应规律。在此基础上采用合理的有限元数值模型,对两种新型摇摆桥墩的提离约束装置进行了参数分析。(5)以增设高阻尼橡胶垫块的新型基底摇摆隔震桥墩为结构分析模型,考虑加台受压区宽度和墩柱弯曲变形的影响,采用理论分析方法推导新型摇摆隔震桥墩的抗提离条件、抗倾覆条件、抗滑移条件、墩顶水平地震力和墩顶位移关系式,定量地揭示了摇摆隔震桥墩的力学特性和受力机理。提出了基底摇摆隔震桥墩的三阶段抗震设计方法,并进行了摇摆提离设计的算例分析。