随着时代的进步,传统斜拉桥已难以满足人们对工程美学的追求,各种造型独特的异形索塔斜拉桥不断涌现,但异形索塔的背后隐藏了复杂的力学行为问题。贵州沿河乌江三桥是(145+160)m的独塔斜拉桥,桥塔采用“飞鸽型”空间异型索塔,塔梁墩采用固结体系。为此,本文以该桥为工程背景,开展异形索塔斜拉桥的静、动力行为以及异形索塔的稳定性能研究。主要工作如下:(1)异形索塔斜拉桥索力优化。采用零位移法和正装迭代法分别对斜拉索成桥索力和施工阶段初拉力进行优化;通过对挂篮受力进行分析,对主梁悬臂浇筑过程中的斜拉索第一、二次张拉力进行优化分析。(2)异形索塔斜拉桥静力分析。针对索塔在施工过程与主梁固结后结构的刚度偏小、有些部位会产生较大拉应力的问题,提出使用拉杆、横撑以及剪刀撑的临时组合结构增强索塔刚度,改善索塔施工过程中的刚度和混凝土受力。(3)异形索塔斜拉桥索塔稳定性分析。沿河乌江三桥采用“飞鸽型”异形索塔,基于弹性理论,结合Bessel、Lommel以及Airy三种特殊函数,推导在竖向均布荷载与集中荷载联合作用下,当一端固结、一端自由和一端固结、一端弹性约束两种约束条件下的索塔弹性稳定计算公式,并用有限元法进行验证。最后针对不同的索塔线形验证理论公式的对于一般初等函数曲线索塔的适用性。(4)异形索塔斜拉桥动力分析。沿河乌江三桥异形索塔结构刚度变化较大的部位较多,在使用过程中桥梁自振和车辆行驶过程中对索塔和主梁的动力影响不容忽视。为此,对该桥索塔的自振特性进行分析;并针对车致振动对异形索塔斜拉桥的影响,开展异形索塔与主梁的内力、位移的动力响应研究。