为了解决传统伸缩缝难以满足大跨度桥梁温度荷载下变形过大的问题,设计师们提出一种新型大跨度桥梁伸缩装置,主要由小箱梁、大箱梁套筒、支座及阻尼组成,以一端可滑动支座来释放轴向位移。其最初由林同炎国际(T.Y.Lin International)公司提出设计,并在多座国外桥梁上得到应用,国内在嘉绍大桥上也首次采用了此种伸缩装置。本文采用大型通用有限元软件ANSYS作为分析工具,以嘉绍大桥伸缩装置为原型,拟在琼州海峡四塔、四索面斜拉桥设计方案主跨跨中设置此装置,通过静力计算验证此伸缩装置设置的必要性,同时针对此设计方案讨论主梁和索塔的约束形式。另外对于伸缩装置中大小箱梁的刚度比进行讨论,得出其结构的最优刚度比在1/9～1/50区间内为最佳。与此同时,为解决嘉绍大桥伸缩装置存在的局部应力偏大等问题,通过对既有伸缩装置的传力机理研究,提出了改进方案,进行结构优化,将原装置固定端的肋板连接传力和承受弯矩的方式改为通过限位支座的方式,通过支反力来抵抗弯矩与传递剪力。最后将既有伸缩装置与改进后伸缩装置在工作性能和结构性能两个方面进行对比,验证了改进后的新型伸缩装置能释放更大的桥梁纵向位移,更好地与主梁协同受力和承受车辆荷载,并且结构自身应力分布合理,不存在应力集中导致结构破坏失效或局部失稳的隐患。