随着城市交通对空间利用率要求的提高,双层桥梁备受青睐。星海湾跨海大桥主桥是一座主跨460m的大跨度双层钢桁架地锚式悬索桥,作为该工程的另一组成部分,其长达数十公里的引桥部分主要形式为双层混凝土连续梁桥。在强烈地震作用下,引桥的破坏所带来的损失将不亚于主桥的直接破坏。目前,对于单层连续梁桥的地震反应研究已经比较成熟,但其相关理论是否适用于双层桥梁还有待进一步考证。另外,对于双层桥梁的研究也较少,因此,进行双层连续梁桥的地震响应分析,总结其弹性和弹塑性状态的相关规律十分必要。本文首先回顾了历年来的重大地震灾害,尤其是地震中的双层桥梁破坏情况,作为本文的背景。然后总结了桥梁抗震设计方法,介绍了延性抗震的概念和能力保护设计方法的相关内容,作为本文的理论依据。利用有限元程序Midas-civil建立了双层连续梁桥的空间有限元模型,对其自振特性进行了分析,并在自振特性分析基础上进行了弹性反应谱分析和线性时程分析,对双层毫续梁桥在地震作用下的反应规律进行了总结。利用截面分析软件XTRACT对本文中双层连续梁桥的桥墩截面进行了弯矩-曲率分析,探讨了非规则截面的曲率延性的影响因素。同时,对于截面的轴力-弯矩相关关系进行了研究。为了考虑桥墩墩柱内轴力变化对地震反应的影响,以及双向弯矩之间的耦合,采用弹塑性纤维梁柱单元对双层连续梁桥进行弹塑性动力时程分析,对双层连续梁桥在罕遇也震作用下的响应规律进行了讨论,得到一些有意义的结论。