现代桥梁结构形式日趋复杂，简化分析方法已不能完全满足桥梁结构分析的要求，有必要对全桥结构进行精细分析。本文针对桥梁结构精细化分析的计算精度和求解效率，对桥梁结构分析理论中的数值方法做了研究，并用于实桥的结构分析。 在八节点三维实体等参元基础上，将板理论基本假定引入弹性应力应变矩阵，并为局部坐标系下的挠度位移分量附加非协调位移，构造了非协调实体退化板单元。采用分域积分方法使单元可考虑普通钢筋的加强作用。单元厚薄通用，可用于正交异性钢桥面铺装层分析。 通过对板的法向位移沿板厚方向的二次插值，构造了采用完全三维本构关系，可考虑结构三维应力状态的实体板元，单元可用于混凝土箱梁各构件的法向应力分析。为确保不规则单元通过分片检验，推导了显式表达的高阶非协调位移模式修正项。并且，通过为板元面内位移分量附加非协调位移，构造了适合箱形复杂截面桥梁分析的非协调壳元，使箱梁桥结构分析更加简单、高效。 为提高计算效率，基于非协调板壳元构造了可以大规模缩减计算量的组合单元。通过为组合单元各子域分别附加前文壳元的非协调位移模式反映单元内各构件的变形，并在子域内确保组合单元通过分片检验。组合单元允许一个单元内含有不同的材料和构件，对钢-混凝土组合结构桥梁分析十分有效。 基于广义Maxwell粘弹性模型，对混凝土桥梁长期荷载作用下的徐变效应进行研究，并采用引入广义Maxwell粘弹性模型的组合单元研究了钢-混凝土组合截面桥梁的长期受力性能。 最后，将组合单元用于杭州文晖斜拉桥的动力特性分析，并与脉动试验结果进行了比较。