钢-混组合梁是由剪力键连接顶部混凝土板和底部钢梁而成的新型结构,因其具有自重轻且承载力高的优势被广泛应用于桥梁工程领域。为了探明组合梁扭转的力学特点以及在高速铁路桥梁领域推广使用组合梁,本文基于薄壁杆件计算理论、数值模拟以及车桥耦合分析方法,给出了组合梁抗扭的解析计算公式以及经数值模拟参数化分析和车桥耦合动力分析给出的组合梁设计推荐方案,主要研究成果有:(1)基于薄壁杆件扭转理论对组合箱梁的自由扭转理论计算公式进行了推导;然后基于乌曼斯基第二理论和虚功原理对组合箱梁的约束扭转控制微分方程进行了推导,并且利用初参数法对微分方程进行求解。(2)综合考虑实际组合箱梁扭转的截面变形情况,考虑截面畸变对组合梁扭转的影响,利用等代框架理论,依次采用各构件的平面内力系和外力系对畸变微分方程进行了推导,并且采用弹性地基梁比拟法和初参数法对畸变微分方程进行了求解。(3)参考商合杭线组合梁桥的截面形式,对扭矩作用下的单箱双室组合梁通过所推导的理论计算公式进行了实例计算,并通过有限元计算软件ANSYS建立组合梁模型,得到的数值计算结果同理论计算结果进行了对比,验证了理论计算公式的正确性。(4)利用ANSYS建立的组合箱梁数值分析模型,分析了扭矩作用下的组合梁界面滑移对于截面应力计算结果的影响;定义组合梁扭转应力增大系数,依次分析不同箱室截面的单箱组合梁,在改变钢箱宽度、高度、厚度和混凝土板厚度时应力增大系数的变化规律。(5)对通过高速铁路列车的48m、56m、64m、72m钢混组合简支梁桥和连续结合梁桥进行了挠跨比计算,得到了满足设计规范的不同跨径的组合梁截面形式;然后对其进行车桥耦合动力特性的研究,分别建立车辆模型与桥梁模型,并以轨道不平顺作为系统外部激励,建立车桥耦合系统运动平衡方程,以列车时速350km/h为标准,得到了高速铁路组合梁的推荐设计参数。