自锚式斜拉—悬索协作体系桥是将自锚式悬索桥和斜拉桥结合在一起的新桥型,有着良好的结构性能、经济效益和较大的社会发展需求,在大跨径桥梁建设中具有显著优势。但协作体系桥受力机理复杂,结构响应对设计参数调整十分敏感,设计计算中的许多问题亟待解决。本文以主跨420m的自锚式斜拉—悬索协作体系桥—宁波常洪大桥为研究背景,对自锚式协作体系桥的简化分析计算、设计参数与结构静、动力性能分析、过渡段内力以及交叉吊索数量等展开研究:(1)基于弹性地基梁法和响应面法,综合能量原理,提出了适用于自锚式斜拉—悬索协作体系桥梁初步设计阶段的简化计算模型,用于计算其在竖向均布荷载作用下的结构响应。该方法将协作体系简化为一根弹性支承的连续梁,将主塔、缆索的支承作用转化为弹性地基的刚度,导出了梁挠度和弯矩的基本公式,并验证了本文的简化计算方法对于主跨400～800m的大跨度自锚式斜拉—悬索协作体系桥均适用。(2)以宁波常洪大桥建设方案为背景,运用响应面法,对自锚式斜拉一悬索协作体系桥的材料参数、几何参数对结构静力性能的影响作了分析。研究结果表明:斜拉索抗拉刚度增大会使斜拉体系分配到的荷载比例增大,使结构局部受力情况发生较大变化,但对结构整体受力影响不大;主缆抗拉刚度是加劲梁跨中挠度、跨中弯矩以及主塔的塔根弯矩和塔顶水平位的最敏感参数;几何参数和刚度参数的耦合作用往往大于两个单参数调整时响应变化幅值的直接叠加,在单变量调整不能满足结构的受力和变形需要时,可综合调整耦合项的参数取值。(3)探究了地基梁简化模型对自锚式斜拉—悬索协作体系动力问题分析的适用性,并将有限元模型与响应面法相结合,通过建立响应面模型,分析了主要设计参数对自锚式斜拉—悬索协作体系桥的自振频率和自振模态的影响。研究结果表明:主缆抗拉刚度对体系三向刚度的提升均有正向促进作用,且提升效率高于矢跨比和斜跨比;四个主要设计参数中,斜拉索抗拉刚度是协作体系动力特性的最敏感参数,且四参数对协作体系一、二、三阶频率的影响均依次减弱;同时调整结构几何参数和材料参数,可更高效地调整协作体系桥的整体刚度,达到目标设计状态。(4)通过建立过渡段有限元模型,对过渡段各构件的受力和交叉吊索数量对体系静力性能和动力性能的影响作了研究。研究结果表明:设置交叉吊索可以显著减低主梁位移和拉索应力幅,但交叉吊索数量对自振特性的影响不大;吊拉结合点不同的设置位置对主梁位移有较大影响,综合考虑长大斜拉索的垂度效应,以0.3L处为加劲梁跨中中心锚固位置对称分布交叉吊索较为合理;随交叉吊索数量的增多,结构几何稳定性提高,刚度分布更加均匀,斜拉索的应力幅和活载效应比分布曲线更加平滑。