波形钢腹板组合箱梁因其自重轻、受力合理、耐久性好、施工速度快、造型优美等优点在桥梁建设中得到了快速的发展和应用。国内外学者对其力学特性进行了大量的研究，然而尚有部分问题还需进一步深入研究。本文依托国家自然科学基金项目“大跨径波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁的力学性能分析与试验研究（51368032）”，针对波形钢腹板组合箱梁挠曲力学特性，进行相关理论与试验研究。主要内容和成果如下：
　　（1）从波形钢腹板组合箱梁的基本假定出发，以组合箱梁各壁板的竖向位移相同为基本条件，分别推导组合箱梁在考虑波形钢腹板剪切变形、考虑混凝土翼板竖向剪切变形以及考虑混凝土翼板剪力滞效应等不同影响条件下的挠曲位移函数。利用能量变分法建立不同位移函数下的挠曲控制微分方程及对应的边界条件，并对其内力进行分析。采用线性独立位移函数进行插值，推导不同位移函数所对应的单元刚度矩阵及相关荷载列阵，给出考虑不同剪切影响因素下的组合箱梁数值解法，编制了相应的梁段分析程序。数值算例表明：混凝土翼板及钢腹板的剪切变形对组合箱梁的挠度影响较大，且钢腹板剪切变形对挠度的影响大于混凝土翼板的面内剪切变形影响，混凝土翼板的竖向剪切变形对组合箱梁挠度影响较小，可忽略。
　　（2）分别选取波形钢腹板剪切变形和混凝土翼板剪力滞效应引起的附加挠曲变形作为独立位移状态，建立对应的挠曲控制微分方程并求解，简化了组合箱梁挠曲分析方法。该简化方法能清晰反映钢腹板剪切变形和混凝土翼板剪力滞效应对组合箱梁的挠曲影响程度，同时计算表达式能与简单结构力学及材料力学的分析理论相对应，便于工程人员应用。基于波形钢腹板组合箱梁剪切附加挠度的控制微分方程及对应边界条件，导出组合箱梁剪切附加挠度的梁段单元刚度矩阵及荷载列阵，编制了相应的梁段分析程序。数值算例表明：对于变厚度的混凝土翼板，计算截面参数时，应取上、下翼板各自形心作为翼板分析的中心。波形钢腹板剪切变形引起的应力及挠度增大系数远大于混凝土翼板的剪力滞效应影响，同时剪力滞引起的应力增大系数大于挠度增大系数。
　　（3）以组合箱梁考虑各板剪切变形影响的挠曲位移函数为基础，结合Hamilton原理导出考虑剪切变形影响的简支组合箱梁挠曲自振频率控制微分方程。通过假设满足边界条件的合理挠曲位移函数，简化了分析过程。与结构动力学中普通截面简支梁的挠曲自振频率表达式对比，波形钢腹板组合箱梁挠曲自振频率的计算式仅增加了一个修正系数项。基于简支组合箱梁挠曲自振频率计算式，结合三弯矩方程，提出了等截面连续组合箱梁挠曲自振频率求解方法。根据组合箱梁梁段单元刚度矩阵及质量矩阵，编制了相应的梁段分析程序。数值算例表明：波形钢腹板剪切变形对组合箱梁挠曲自振频率的影响会随着自振频率阶数的增高而不断增大，随着跨高比的增加逐渐减小；混凝土翼板剪切变形对组合箱梁自振特性的影响可忽略。
　　（4）设计并制作了跨径为3m+3m的两跨变截面波形钢腹板组合箱梁模型梁，对模型梁在荷载作用下的应变、挠度进行了测试，对其自振频率进行了采集与分析，并与ANSYS空间有限元计算结果、本文方法计算结果进行对比验证。模型试验结果表明：静力荷载试验中模型梁处在线弹性受力阶段。模型梁的跨中截面和内支点截面均出现明显的剪力滞现象。钢腹板的剪切变形和混凝土翼板的剪力滞效应不可忽略。
　　（5）为了更为准确地考虑活荷载作用下波形钢腹板组合箱梁的动力响应，对比分析了组合箱梁和混凝土箱梁在自振频率、动力冲击系数等方面的差异，并对按不同规范计算的组合箱梁动力冲击系数进行了分析。基于车桥耦合振动理论，建立了组合箱梁精细化的车桥耦合振动分析有限元模型，并分别对30m单箱单室和50m单箱多室的波形钢腹板组合箱梁及传统混凝土箱梁进行了精细化的动力响应分析。数值算例表明：波形钢腹板组合箱梁的自振频率要低于对应的混凝土箱梁；桥面状况较差时，组合箱梁的动力冲击系数比混凝土箱梁大很多，桥面状况的好坏对动力响应影响最为明显；车辆的不同以及速度的变化对组合箱梁的动力冲击系数均有影响。