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近年来，国内外混合梁斜拉桥已得到迅猛发展，作为该桥型关键部位的钢-混结合段具有实现混凝土边跨和钢结构主跨间内力传递及变形的过渡作用。钢-混结合段的力学行为直接决定着该类型桥梁设计的合理性，国内外学者多通过开展模型试验对钢-混结合段的力学行为进行分析研究。在国内，强士中、聂建国、张仲先、陈开利、刘玉擎等分别通过特定混合梁斜拉桥钢-混结合段模型试验，研究了其传力形式、应力分布、破坏机理及承载能力，得出了各桥钢-混结合段传力合理、承载能力满足要求等结论。
在国外，日本学者曾对多多罗大桥钢-混结合段进行了相似比为1:50全截面模型试验和相似比为1:200的半截面模型试验，Dunai等通过试验研究了在轴力和弯矩共同作用下钢-混结合段的力学行为(等研究了钢-混预应力梁结合段的受力性能及变形响应。虽然上述试验为钢-混结合段的研究提供了可靠的数据，但上述试验以验证性试验为主，试验设计参数较为单一、缺乏类比性，试验测点的布置有一定的局限性且试验耗时较长，花费较大。随着有限元分析技术的发展，部分学者也曾采用有限元方法对钢-混结合段进行分析研究。但以上研究均针对公路桥的钢-混结合段，与公路桥相比，铁路桥的钢-混结合段受力特征和传力机理更为复杂，需对铁路桥的钢-混结合段进行研究。杭州那泰有限元分析公司以宁波铁路枢纽北环线甬江特大桥为背景，采用有限元法建立了该桥钢-混结合段的有限元模型，对其受力特征和传力机理进行分析研究。
宁波铁路枢纽北环线甬江特大桥是国内首座铁路钢箱混合梁斜拉桥，该桥跨径布置为(53+50+50+66+468+66+50+50+53)m，采用半飘浮体系。该桥线路等级为国铁Ⅰ级、有砟轨道，设计货运列车时速为120km，设计活载为中-活载。边跨及部分中跨主梁为单箱三室预应力混凝土箱梁，其余中跨主梁为带风嘴的单箱五室钢箱梁，钢箱梁段长419m。钢与混凝土分界面位于主梁中跨侧距离桥塔24.5m处。该桥钢-混结合段采用有格室的前、后承压板式构造，设计长度为7.35m，承压板厚60mm。剪力连接件采用剪力钉和PBL键2种形式，其中，剪力钉直径22mm、高150mm；PBL键开孔板开孔直径60mm，贯穿钢筋直径25mm。该桥除钢-混结合段采用变高度格室外，还设计了长5m的钢箱梁刚度过渡段，刚度过渡段加劲肋采用U肋内嵌变高度T肋的形式。
采用ANSYS有限元软件建立甬江特大桥钢-混结合段有限元模型，分别采用She1163单元、Solid45单元、Beam44单元、Link8单元模拟钢壳体、混凝土、连接键、预应力筋。钢壳体主要包括钢结构的顶板、底板、承压板、开孔板、腹板、边板。考虑到结构的复杂性，先建立结构的几何模型，再划分单元形成有限元模型，单元划分时对混凝土灌注孔处、PBL键开孔处及板件交线处等重点部位进行网格细化，避免计算结果失真。
在考虑圣维南原理的基础上，采用限制变形-还原内力的原理确定模型边界条件，模型纵向除钢-混结合段外，每侧另设置长度为20m的传力段，以消除边界条件的影响，通过节点耦合的方式考虑承压板和混凝土的相互作用，忽略其他板件与混凝土的相互作用。模型计算荷载采用纯压工况作用荷载，即在标准钢箱梁段端部施加轴心力115000kN，不计预应力荷载，建立的钢-混结合段三维有限元模型。
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