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斜拉桥是近年来国内外发展最迅速的桥型之一，在跨度400-800米这个范围内，它以经济、美观、便于施工、受桥面标高限制小等优点得到了广泛的应用。本文针对复杂地质结构上的斜拉桥在多种荷载耦合作用下，应用有限元的方法，建立数值模型，分析其动态响应，并结合地质条件，分析了地基沉降的问题，为基础选择提供依据。
首先本文讲述了有限元的基本理论以及有限元软件ANSYS的基本应用。然后介绍了与桥梁相关的结构动力学理论，阐述了动态分析在结构设计中的重要性。然后，以丹东-海城高速公路(丹海高速)中斜拉桥跨越复杂地质结构地段为实例，通过数值模拟，分别分析了斜拉桥在车辆荷载、风荷载、地震荷载单独作用，以及三种主要荷载耦合作用下，桥梁的动态响应，通过结构简化，得出关键位置的位移曲线，为结构设计提供理论基础。同时比较分析了刚性基础与柔性基础的沉降差异以及基础刚度对地基沉降的影响程度，最后还对斜拉索与桥梁的连接部位做了分析。
研究结果表明：地震荷载对桥梁的跨中位移有很大的影响，在桥梁设计过程中应根据实测地震参数，对地震给桥梁正常使用带来的影响给予充分的考虑。对于地质结构方面，发现基础板厚是影响地基沉降的重要因素。对于索塔锚固区，预应力束布置时，应充分考虑外侧压力储备，同时也应考虑预应力对结构产生局部拉应力增大。