随着经济的发展和工业水平的不断提高,各类车辆迅速增多,而且运输车辆的承载量也不断增大,对桥梁伸缩装置的各项性能要求也不断提高。伸缩装置是桥梁结构中的易损构件,常常占有桥梁保养维护的相当一部分人力、物力和财力。模数式桥梁伸缩装置是目前应用非常广泛的大位移量桥梁伸缩装置之一,结构强度和疲劳破坏是其主要的破坏形式,本文通过有限元计算及室内试验对伸缩装置的强度、刚度及疲劳性能进行分析,系统探讨了采用单跨试样代替三跨试样进行该类伸缩装置室内性能试验的可行性,并对伸缩装置结构进行了优化设计。主要研究内容如下:(1)简要介绍了模数式桥梁伸缩装置的分类,详细介绍了两种伸缩装置结构;采用经典力学理论对伸缩装置试验时中梁的受力状态进行分析,得到了单跨中梁与三跨中梁模型的挠度、弯矩计算公式及两者差异。(2)采用ANSYS有限元分析软件建立了模数式桥梁伸缩装置的精细有限元模型,分别对比分析了模型尺度和水平力对伸缩装置强度、刚度的影响,获得了伸缩装置在不同工况下各构件的应力分布和变形规律。结果表明:采用单跨试样代替三跨试样进行该类伸缩装置室内性能试验,其结果偏于保守。即采用单跨试样若性能达到使用要求,则三跨试样就更能够达到要求。这就为该类桥梁伸缩装置进行室内性能试验提供了方便。(3)采用单跨试样,按JT/T327-2016标准对整体加强型模数式桥梁伸缩装置进行承载性能、变位性能及疲劳性能试验。得到了伸缩装置位移与载荷之间的对应关系,实测了桥梁伸缩装置危险点处的应力,验证了有限元模型的正确性;测得了伸缩装置在两种变位情况下的变位摩阻力;验证了整体加强型伸缩装置的疲劳性能。(4)采用ANSYS Workbench平台对伸缩装置进行结构优化设计,获得一组最佳的尺寸组合,在对装置整体强度刚度性能影响较小的情况下,降低装置的高度,以达到使装置应用范围更广的目的。