近年来,独塔自锚式悬索桥以其新颖的构造,优美的外型及选址灵活等特点而倍受工程界的青睐,大批的自锚式悬索桥也应运而生。由于主缆锚固在加劲梁上,省去了巨大的锚锭,更适合在地质较差的环境修建,在一些中小跨径的城市桥梁方案比选中也具有一定竞争力。为深入了解自锚式悬索桥受力特性,确保成桥运营阶段的安全,使其结构设计更加经济合理,本文以杭州九乔路独塔自锚式悬索桥为工程背景,对其结构体系进行了力学行为的分析讨论,主要内容如下:(1)介绍了国内外自锚式悬索桥的发展情况与研究现状;概括了自锚式悬索桥的结构构造与受力特性;阐述了自锚式悬索桥的三种基本分析理论、几何非线性影响因素及主缆成桥线形计算方法各自的优缺点及适用性。(2)基于悬索桥理论及有限元基本原理,利用Midas Civil建立全桥有限元模型,对自锚式悬索桥整体受力行为进行分析评述。分别讨论了加劲梁、主缆系统及主塔部分的计算结果,总结其受力特性,为后两章的内容做了铺垫。并对自锚式悬索桥关键部位进行受力性能分析,主索鞍和上横梁是桥塔上重要的组成部分,利用ANSYS分别对其建立有限元模型。结合该桥梁受力特点,对局部应力进行分析,得出上横梁底部与桥塔交接处受力较薄弱、主索鞍因尺寸突变而造成应力集中等问题需引起重视。(3)在确定成桥合理状态后,对活载、温度效应及不同荷载组合作用下的结构受力进行分析。并讨论了结构参数对自锚式悬索桥静力性能的影响,采用单一变量法,通过改变主缆矢跨比、吊杆间距、主缆抗拉刚度、加劲梁竖向抗弯刚度和恒载集度在内的设计参数来探讨其对结构内力和位移等力学指标的影响规律。从而归纳出设计参数不仅对结构刚度造成影响,还影响了全桥内力分布。(4)对全桥动力性能进行研究,运用特征值分析的子空间迭代法计算了结构的主要振型和自振频率,对计算结果进行了振型分析。并对该桥的结构参数动力特性敏感性分析做了探讨。分别讨论了主缆矢跨比、吊杆间距、主缆抗拉刚度、加劲梁竖向抗弯刚度及恒载集度这些变量的改变对结构自振频率的影响规律。研究得到各参数变量会影响结构刚度和主缆侧摆。以上研究为今后的施工设计提供了一定的参考价值。