混合梁斜拉桥主跨采用钢梁以减轻自重、增大跨越能力;边跨采用混凝土梁起到锚固和压重的作用,提高全桥的整体刚度。因此其主跨跨越能力较一般的斜拉桥要大,边跨与主跨的跨径比较一般的斜拉桥要小,拥有十分广阔的应用前景。钢-混结合段作为混合梁斜拉桥中至关重要的连接部位,构造复杂,受力性能难以准确把握。目前的研究成果还不足以完全合理地阐明结合段的受力性能和传力机理,也无法完全满足工程设计的需要。因此,本文以某采用平转法施工的混合梁斜拉桥为工程依托,对结合段力学性能展开研究,具体研究内容如下:(1)建立了混合梁斜拉桥全桥杆系有限元模型,得出钢-混结合段在转体阶段、成桥阶段、成桥十年阶段和运营阶段的内力及应力。计算结果表明:锚固在后承压板上的预应力钢束是结合段轴力的主要来源。混凝土徐变会引起全桥内力发生重分布,尤其对结合段弯矩影响较大,因此结合段应以成桥十年阶段的弯矩值为设计控制指标。(2)建立了钢-混结合段局部实体模型,对运营阶段最不利荷载组合下钢-混结合段的受力性能进行研究。分析了结合段钢箱梁顶底板、腹板、加劲肋、变高辅助T肋、横隔板、后承压板、格室纵隔板、格室顶底板、格室腹板、格室填充混凝土、混凝土横梁、混凝土梁过渡加强段的应力分布规律。分析表明变高辅助T肋可有效分散顶底板轴向压力,后承压板主要对钢箱梁过渡加强段和预应力束传来的荷载起到传递和扩散作用。(3)采用振弦传感器对转体阶段和成桥阶段结合段应力进行实桥测量,结果表明:建立钢与混凝土刚性连接的结合段实体模型可较为准确地分析钢箱梁过渡加强段和混凝土梁应力状态。斜拉索和预应力束的作用会导致结合段纵桥向应力分布不均匀,设计时应考虑剪力滞效应并设置一定的安全储备。可通过布置钢横隔板和混凝土横梁提升结合段区域横桥向刚度,减小结合段区域的横桥向应力,同时应避免横桥向预应力束布置过多引起的结合段反拱变形和附加内力。(4)推导了在集中荷载作用下多排抗剪连接件的滑移微分方程,建立了结合段底部格室实体模型,并分析了抗剪连接件的传力规律。分析表明:对于后承压板结构形式,多排抗剪连接件承担的剪力基本呈两头大中间小的马鞍形分布,同时钢束预应力和板件开孔对抗剪连接件剪力分布影响较大。采用规范公式对抗剪连接件进行剪力估算时,结果可能偏不安全。