塔梁墩固结铁路矮塔斜拉桥具有刚度大的优点，在大跨径铁路桥梁中使用较多，但其固结部位及拉索锚固区应力复杂。本文以新建铁路桥梁阿蓬江特大桥(135m+240m+135m矮塔斜拉桥)为工程背景，利用有限元软件对全桥施工过程进行了模拟分析，采用实体有限元模型，进行了塔梁墩固结部位、索塔锚固区、索梁锚固区的局部应力分析，并将有限元计算结果与实测数据对比。重点研究了塔梁墩固结部位的合理杆系计算模型，塔端和梁端内力在塔梁墩固结部位的传递规律和主梁应力大小分布规律，并讨论了主塔和横隔板对主梁应力大小及分布规律的影响。主要研究内容如下：
　　1.为了提高施工效率，阿蓬江特大桥采用塔梁同步施工的施工方法，这与常规的先塔后梁的施工方法不同，并且要求塔梁墩固结处进行整体浇筑施工。利用有限元软件Midas/Civil对桥梁整个塔梁同步施工过程进行模拟，分析总结了施工过程中几个重要施工阶段下的主梁内力、应力分布规律，为实体模型提供可靠的分析数据，同时为施工监控任务提供理论依据。
　　2.矮塔斜拉桥塔梁墩固结部位空间应力分布十分复杂，在桥梁设计计算中需要重点关注。只按照施工过程，建立杆系模型进行仿真计算，不能很好的了解塔梁墩固结部位应力分布规律。因此，本文根据整体杆系模型计算结果，利用有限元软件Midas/Fea建立塔梁墩固结部位局部实体分析模型，对主梁重点施工阶段下塔梁墩固结部位的局部应力大小及分布规律进行了详细的分析。
　　3.在塔梁墩固结部位埋设应变计，对该部位在施工全过程中的应力变化进行监控，通过对整体杆系模型计算结果、局部实体模型计算结果、现场实测数据的对比分析，得到三者结果数据的差异，相互验证计算结果和测试结果的准确性，为同类型桥梁施工监控工作提供经验，保证施工阶段桥梁结构的安全。
　　4.在塔梁墩固结部位，构造及应力分布都很复杂，主梁上的荷载对桥塔应力有影响，桥塔上的荷载也会对主梁应力有影响，为了充分了解塔梁墩固结部位的内力传递规律和应力分布规律，分别将塔梁墩固结部位的主塔、横隔板去掉，设置4组局部实体对比分析模型，在塔、梁端施加单一集中荷载作用下进行该部位局部应力分析，分析研究主塔和横隔板对主梁0号块应力大小及分布规律的影响，以及梁端和塔端内力在该部位的传递规律。
　　5.矮塔斜拉桥塔梁墩固结部位在整体杆系模型中常规的模拟方法是将横隔板换算成均布外荷载施加在主梁相应的单元上，简单的将主梁0号块中心节点与墩顶节点、塔底节点刚性连接，这样处理得到的计算结果是否精确，需要近一步验证，本文根据塔梁墩固结部位的实际构造，采用不同形式的杆系模型模拟塔梁墩固结部位，将不同杆系模型、不同单元截面处理方式下的主梁应力计算结果与局部实体模型计算结果进行比较，得到塔梁墩固结部位合理的杆系模型模拟方式和单元截面确定方法。
　　6.阿蓬江特大桥主塔高度较矮，主塔左右两边斜拉索交错布置，排列较紧密；边、中跨比较大，边跨侧索力相对中跨侧要大，产生顺桥向不平衡力。本文对索塔锚固区进行局部应力分析，得到交叉锚固方式下的索塔锚固区的应力大小及分布规律，为同类型斜拉索交叉锚固的斜拉桥设计提供参考。
　　7.阿蓬江特大桥斜拉索为空间索面，拉索通过楔形混凝土锚块锚固在主梁顶板上，与主梁形成一定的竖、横向倾角，左右锚块间用一道横梁连接起来。本文选择索力最大的A11号斜拉索，建立了该拉索索梁锚固区的实体有限元模型，分析了该区段的局部应力，得到了索梁锚固区的应力大小及分布规律。