近年来,钢与混凝土的组合结构和混合结构因其受力性能好等优势,在大跨径斜拉桥中得到了越来越广泛的应用。钢-混凝土组合桥塔兼具混凝土桥塔和钢桥塔的优势,具有巨大的应用前景。然而,目前国内鲜有关于钢-混凝土组合桥塔的研究和应用。主梁结合段是混合梁斜拉桥设计与施工的重要部位,起着连接钢梁与混凝土梁的重要作用,是钢梁与混凝土梁间内力传递顺畅的保障,其传力性能与受力性能得到了诸多学者的重点研究。但结合段结构构造复杂,以往研究成果的指导作用有限。因此,本文以吉林省四平市东丰路上某独塔混合梁斜拉桥为研究对象,通过模型试验及数值模拟,研究了钢-混凝土组合桥塔和主梁结合段的力学性能,重点考察了钢-混凝土组合桥塔承载力的算法和主梁结合段的传力机理,研究结果可为组合桥塔和钢-混结合段的设计和施工提供参考。论文的主要研究内容及成果如下:(1)基于相似原则,设计制作了几何缩尺比为1:8的组合桥塔模型,并对其开展了偏心受压试验,研究了在偏心荷载作用下塔壁板和塔内混凝土的应变变化规律,获得了组合桥塔模型的承载能力和破坏形态。基于相关规范和文献中有关钢管混凝土柱的承载力算法,给出了获得组合桥塔承载能力的方法。(2)通过开展钢纤维自密实混凝土的轴压试验,研究了其抗压强度随龄期的变化规律,探讨了钢纤维的掺入对混凝土力学性能和抗裂性能的影响。(3)基于相似原则,设计制作了缩尺比为1:4的钢-混结合段模型,制定了模型试验的测点布置方案及加载方案,研究了钢-混结合段在轴力和弯矩组合作用下的力学性能,测试了钢-混结合段模型中主要构件的应力随加载的变化情况。(4)基于ANSYS平台建立了钢-混凝土组合桥塔和主梁结合段的三维数值模型,研究了钢-混凝土组合桥塔节段及塔-梁结合段的力学行为和应力分布规律,考察了主梁结合段的传力机理,以及探讨了承压板的厚度、剪力钉和贯穿钢筋的直径及纵向间距对结合段传力的影响。