传统的结构抗震性能较弱,其采用的抗震设计方法受到了建筑使用功能和经济性的制约。被动耗能减震技术通过调节结构本身的动力特性,可有效减小结构的振动响应,是一种切实可行的抗震设计方法。剪切平板阻尼器作为被动耗能减震元件的一种类型,主要利用钢材的塑性变形能力耗能,构造简单,易取材,造价低,被广泛应用于实际工程中。但剪切平板阻尼器易发生面外失稳变形,承载能力将受到较大影响。波纹钢板抗剪承载力大,面外刚度大,近年来,在桥梁上部结构主梁腹板中的应用较多。为此,本文在剪切平板阻尼器和波纹钢板原有性能的基础上,提出一种新型剪切板阻尼器,简称为波纹板阻尼器。本文通过有限元模拟的方法,利用ABAQUS弹塑性分析软件研究构成波纹板阻尼器模型的五个几何设计参数对其力学性能和滞回性能的影响规律。提出适用于波纹板阻尼器的简化双线性本构力学模型,并将阻尼器应用于上承式钢桁架拱桥中,进行抗震性能改善效果分析,主要研究内容如下:(1)本文根据已有的四个波纹钢腹板梁试验试件,采用有限元软件ABAQUS建立足尺模型,对其进行有限元模拟分析。通过与试验结果在荷载位移曲线和屈曲破坏形态两方面的对比分析,验证有限元模型的有效性。(2)建立25个波纹板阻尼器有限元模型,进行单调递增荷载作用下的静力弹塑性分析。通过考察波纹板阻尼器的初期刚度、屈服承载力、极限承载力、延性等结果,总结出五个几何设计参数对波纹板阻尼器力学性能的影响规律。(3)在对波纹板阻尼器力学性能进行分析的基础上,分别选取合理的几何设计参数范围和对应的数值模型,进行往复荷载作用下的拟静力弹塑性分析。通过对比滞回曲线、骨架曲线、等效粘滞阻尼系数三个指标可知:随波纹倾角从25°至45°线性增加,波纹板阻尼器的滞回性能趋于稳定;波纹斜板段与直板段之比宜设为1.0,方便生产且滞回性能稳定;波纹腹板高宽比设为0.7时的滞回性能较1.0时略好;增加波纹数和增大宽厚比,均易导致阻尼器失稳破坏,滞回性能降低。(4)最后,建立上承式钢桁架拱桥有限元模型,进行全桥的动力时程分析。通过提取边墩底、拱脚、跨中等位置处的位移时程曲线、内力时程曲线以及应变时程曲线等,分析该拱桥的抗震性能以及抗震薄弱部位。结果表明:在横桥向地震作用下,该拱桥在边墩底、拱脚等部位处进入塑性变形状态,为抗震薄弱区域。因此,选择一种尺寸合理的波纹板阻尼器,将其布置在该拱桥的边墩处,进行抗震性能改善效果分析。通过对比两类拱桥模型的内力响应、位移响应等,探明设置了波纹板阻尼器的桥梁抗震性能得到了明显的提高。通过以上研究得出,本文提出的波纹板阻尼器在合理的几何设计参数范围内滞回性能良好,应用于钢桁架拱桥结构中,可有效改善该类拱桥的抗震性能。