近年来由于交通事业蓬勃发展,对桥梁结构体系创新的要求愈来愈高,桥梁工作者也愈发重视桥梁结构的新颖和力学美。结构体系创新取得的最瞩目的成就之一就是缆索承重体系的演变,斜拉桥和悬索桥外形美观,富有震撼力,能起到标志性建筑的作用。斜拉桥刚强有力,悬索桥妩媚纤巧,把两者结合起来的组合体系则体现了刚与柔的结合美。组合体系与自锚式悬索桥相比,抗风稳定性较好,与斜拉桥相比,主塔高度有所减小,同时省掉巨大的锚碇,因此组合体系适用于较差的地质条件,且可以提高经济性能,有很大的竞争力。本文以汉中市龙岗大桥为背景工程,对自锚式悬索—斜拉组合体系桥进行了如下研究:(1)本文对自锚式悬索—斜拉组合体系的合理成桥状态进行研究,在目前的悬索桥和斜拉桥合理成桥状态方法的基础上,引入了分步成桥状态计算方法,即把模型分解成自锚式悬索段和斜拉段:利用节线法得到主缆的初始线形,既而利用索单元模拟主缆,考虑非线性开始迭代分析,得到自锚式悬索段合理成桥状态;利用弯曲能量最小法初步得到斜拉索力,运用影响矩阵法初步进行斜拉索力的优化,运用索单元模拟拉索,进行非线性迭代确定斜拉段的合理成桥状态;最后用合龙段把两部分连接成整体后,原来两部分各自的平衡状态被打破,结构发生新的变形,悬索部分背索和斜拉部分拉索的索力发生变化,应用不变形预张力的索力不变原理修正背索和拉索索力即首先计算出合龙后所有背索和斜拉索的索长,然后把合龙前后背索和斜拉索的索长变化量计入无应力索长,再运行分析得到组合体系的合理成桥状态。(2)自锚式悬索—斜拉组合体系结构复杂,影响参数众多,本文在前人的研究基础之上增加了副塔倾角和悬索主缆矢跨比两个参数,研究它们对自锚式悬索—斜拉组合体系合理成桥状态的影响程度。随着副塔倾角的增大,悬索段主缆索力减小,背索索力增大,斜吊杆索力增大;对于边跨悬索段,主梁轴向压力和弯矩均减小。随主缆矢跨比增加,悬索段主缆索力、背索索力和斜吊杆索力均减小;主梁轴向压力、弯矩和剪力均减小。