为明确钢-混组合结构桥面系在竖向温度梯度作用下的温度效应特性，以某大跨度钢桁加劲梁悬索桥为工程背景，基于实测竖向温度梯度模式和现行规范竖向温度梯度模式，通过试验手段，按给定温度荷载模式对缩尺模型进行辅热从而检测温度效应，并建立了精细化有限元模型进行数值仿真分析，对比分析了试验模型和数值模拟中采用的竖向温度梯度模型、温度参数取值及温度效应值，研究了钢-混组合结构桥面系在不同温度梯度模式作用下的温度效应。研究结果表明：在相应的竖向温度梯度作用下，试验得到的温度效应与有限元数值模拟计算得到的温度效应基本吻合；实测竖向温度梯度模式所得的温度梯度及温度效应值都大于现行规范中竖向温度梯度模式的温度梯度及温度效应值；竖向温度梯度作用下，钢-混组合结构桥面系的应力分布影响显著，不容忽视。