随着中厚板轧机技术的发展以及对轧制产品的需求，中厚板轧机的体积和重量越来越大。为了解决大型中厚板轧机机架的制造、加工和运输问题，出现了将上下横梁与立柱分离为四个部分，到现场再用紧固螺栓连接，组装成一个整体的组合式机架。组合式机架减轻了加工和运输过程中的困难，具有良好的推广前景。本文根据某轧钢厂5000mm中厚板轧机组合式机架的参数对组合式机架进行了应力、应变、机架刚度、模态和疲劳寿命的分析。首先在Pro/e软件中建立并装配5000mm中厚板组合式机架的1/2三维模型，然后通过接口导入到ANSYS Workbench软件中，利用ANSYS Workbeach对机架进行有限元的计算分析。通过有限元模拟，确定组合机架受力危险点和危险截面的位置。分析了组合式机架横梁和立柱之间的联接螺栓预紧力对组合式机架的应力和变形的影响，获得了最佳的螺栓预紧力范围；同时，还对整体式机架进行模拟，并将两者进行对比。对组合式机架进行动力学的模态分析，得到机架的固有频率和振型，避免机架在工作时产生共振效应；分析了螺栓预紧力对轧机前三阶固有频率的影响，得到其影响规律。最后，对组合式机架进行疲劳寿命分析，在最佳螺栓预紧力的基础上，分析不同轧制力和螺栓预紧力对机架的疲劳寿命的影响规律。通过模拟分析得出结论：组合式机架的强度和刚度与整体式机架相近，在工作中可以进行相互替换，解决了制造加工难，运输不方便的问题。通过对机架的模态分析，求得其固有频率和振型，为避免机架发生共振提供一定的理论基础。通过对机架进行疲劳寿命分析，得到轧制力和螺栓预紧力对机架疲劳寿命的影响规律。