钢桁腹式混凝土组合箱梁是一种较新型的钢-混组合箱梁结构,具有自重轻、现场施工便捷、避免腹板开裂、通透性好以及桥型优美等优点。目前国内外学者对该结构的受力特点进行了较为深入的研究与探索,但关于扭转与畸变方面的研究相对很少。本文通过理论研究及有限元模拟分析,对钢桁腹式混凝土组合箱梁进行了扭转与畸变的初步探究,主要内容如下:(1)依据剪切变形相等原则将钢桁腹式组合箱梁中的钢桁腹杆等效为混凝土腹板,将腹杆转变为连续体系。以薄壁箱梁扭转几何特性的理论计算方法为基础,推导出组合箱梁横断面的扭转中心、主扇性坐标、主扇性惯性矩等截面扭转几何特性的表达式,分析钢桁腹杆在横断面内水平倾角对扭转中心、主扇性惯性矩以及主扇性坐标的影响规律。结果表明:增大钢桁腹杆在横断面内水平倾角α(α在0°~24°变化范围内),扭转中心至顶板中心的距离随着α的增大而增大,组合箱梁截面主扇性惯性矩随α增大而减小。(2)从钢桁腹式混凝土组合箱梁的自由扭转入手,推导出组合箱梁的自由扭惯性矩Id。用β′表示组合箱梁约束扭转的翘曲位移自由度,推导出组合箱梁闭口断面的混凝土顶底板和换算钢腹板的扭转翘曲应力表达式,进而推导出组合箱梁约束扭转控制微分方程,并利用初参数法求解微分方程。最后对截面宽高比和钢桁腹杆在横断面内水平倾角对组合箱梁扭转翘曲正应力的影响以及方、宽、高三种箱梁在不同悬翼比下翘曲正应力所受影响进行参数分析。结果表明:组合箱梁截面高宽比超过1.0之后,三个控制点处的翘曲应力随高宽比的增大逐渐减小趋势逐渐平稳,减幅变小;钢桁腹杆在横断面内水平倾角的变化对跨中处截面的翘曲应力影响甚微;方箱梁的扭转翘曲正应力对悬翼比的变化最为敏感。(3)忽略断面剪切变形,利用最小势能驻值原理推导出组合箱梁发生畸变变形时的总势能表达式,进而通过变分法推导出畸变控制微分方程,并利用初参数法求解微分方程。最后分析钢桁腹杆在横断面内水平倾角以及高跨比对组合箱梁畸变翘曲正应力产生的影响。结果表明:倾角变化在15°之前增幅较为平稳,当倾角大约在15°时,畸变中心至顶板距离增幅加大;在梁跨和其他尺寸不变的条件下,箱室高度增大,跨中畸变翘曲正应力减小。(4)根据上述所推导的理论计算方法分别对算例中钢桁腹式混凝土组合箱梁的距跨中2m处截面和3/8l跨截面处腹杆与顶板连接点、顶板左端点以及腹杆与底板连接点的扭转翘曲正应力和畸变翘曲正应力进行计算,并将之与有限元计算结果进行比较。结果表明解析解得到的的翘曲正应力与有限元计算所得到的正应力变化趋势基本一致,均呈反对称分布,底板的应力大小比较接近,但距跨中2m处截面顶板应力相差较大,是由应力集中所导致。