栈桥是指采用皮带机输送设备输送煤炭的架空桥式结构。近年来,输煤栈桥的建设量随着国家相关技术的发展而逐渐增大,栈桥的跨度也越来越大,而传统钢结构栈桥存在一些不足,设计方法有待进一步优化。近年来,模块化钢结构栈桥在澳大利亚等国家应用广泛,但由于我国行业技术水平的限制,目前在国内并未得到广泛应用。本课题对模块化钢结构栈桥进行受力性能研究,使其能够符合我国的栈桥设计需求。模块化栈桥的主体受力结构是由上纵梁(角钢)、薄壁波纹板、下纵梁(槽钢)、横隔板、上横梁(槽钢)以及下横梁(槽钢)组成的全钢筑造的半封闭式钢结构,分为单机栈桥和双机栈桥。本文首先通过有限元分析软件SAP2000分别建立单、双机模块化栈桥的壳单元模型,深入研究并分析其力学性能。然后基于有限元计算的结果,提出栈桥结构的简化分析方法。再以1.4m单机栈桥为例,得出各构件的初选截面,进行足尺模型的相关承载力试验,并与有限元结果进行对比。本文的主要研究结论有:1)有限元分析的结果表明,模块化栈桥结构受力复杂。整体表现为简支梁的受弯特性,上部分结构受压,下部分结构受拉。上下纵梁起到翼缘的作用,波纹板起到腹板的作用。横隔板主要起连接与支撑作用,应力很小。水平风荷载影响小,竖向荷载起控制作用。2)横隔板加强的薄壁波纹板可作为结构的承力构件,是新型模块化栈桥的主要创新点。与传统钢结构栈桥相比,模块化栈桥去除繁杂的支撑杆件,节省钢材料的用量,使栈桥的结构形式更加简洁、造价更加经济。3)基于有限元分析得到的模块化栈桥整体受力性能和各个构件的力学特性,提出了适用于此类新型模块化栈桥主要构件截面初选的简化分析方法,给出了如何获得各受力构件初选截面的计算步骤。试验与数值模拟的结果吻合较好,说明运用简化方法得到的模块化栈桥结构具有较大的承载力,安全可靠,该简化方法可用于类似结构的构件截面初选。本文根据构件截面初选方法,结合实际工程需求设计了常用类型模块化栈桥的主要构件选用表,从而形成定型产品。为结构新颖、三维模型复杂的模块化栈桥提供设计参考依据。