桥梁伸缩装置承担着协调由于温度、混凝土收缩徐变、活载作用等引起的桥梁纵向位移的作用,但是目前存在锚固区混凝土开裂、破损,自身结构发生破坏、位移系统失效等问题,导致桥头跳车、对车轮甚至是通行车辆造成损伤等严重后果。本文针对梳齿板型伸缩缝存在的难以满足竖向变位、安装开槽深度大、噪音大等问题,通过有限元数值仿真、室内试验、现场工程应用研究,研发了一种新型的多向变位梁板链动式伸缩装置。论文开展的工作与结论如下:(1)研发了多向变位梁板链动式伸缩装置。在分析现有桥梁伸缩装置病害的基础上,结合伸缩缝工作原理,提出了一种创新型的“齿板式+跨缝梁”组合结构,通过“梁”形式整体跨越桥梁梁体之间的结构缝的结构形式,与常规伸缩缝相比较,能够从真正意义上实现三个维度上的变位,满足桥梁六个自由度的使用要求,减小了开槽深度,同时梁底橡胶支座的存在,提高了伸缩装置的抗振性能和减噪能力。(2)开展了多向变位梁板链动式伸缩装置的构造优化。通过有限元仿真对伸缩装置所采用的边梁与跨缝梁的连接形式进行了对比分析,无转动系统伸缩装置各种变位下最大误差仅为0.606mm;对弹性元件的型式进行了优化,选择了受力更加合理的弓形弹性元件,然后通过室内试验与有限元仿真相结合的方式,对弹性元件的尺寸与构造进行了优化选择了使用寿命更长,与整个伸缩装置受力更匹配的12mm厚的弹性元件。(3)多向变位梁板链动式伸缩装置力学性能研究。通过有限元仿真对伸缩装置的静动力性能进行研究,主要研究了跨缝梁、边梁和弹性元件的强度和刚度,边梁最大挠度为支承间距的1/7500,同时研究了伸缩装置的动力特性与动力响应,并结合伸缩装置中主要材料及其S-N曲线,研究了伸缩装置的疲劳寿命,研究表明它主要受弹性元件影响。(4)多向变位梁板链动式伸缩装置工作性能研究。开展了伸缩装置的工作性能试验研究,并通过依托工程进行了现场测量,试验和工程应用结果表明,该伸缩装置工作性能满足多向变位和噪音上的要求。