上个世纪80年代中期，为解决传统预应力混凝土箱梁桥自重大等问题，法国学者首次提出了钢桁腹式混凝土组合结构桥梁，该种桥梁结构的混凝土上顶板、下底板部分参与桁架的受剪，从而改善了桁架受力的情况，较大程度的减小了整体桥梁的截面尺寸，节省了钢材的用量，有效减轻了桥梁上部结构的自重。随着桥梁事业的发展，对桥梁的跨径的要求越来越大，这样，对作为钢管的桁腹杆的抗压能力有了更高的要求，根据这一要求，本文提出用钢管混凝土来代替钢管的钢管混凝土桁腹式PC组合结构桥梁。本文的第一部分对组合结构桥梁的发展历史以及研究现状做出了详尽的梳理，特别是对钢桁腹杆组合结构桥梁的发展和研究现状作出深入的研究。本文的第二部分，对钢管混凝土桁腹式PC组合结构梁桥的分析方法进行深入的研究，通过对传统方法以及新出现的分析方法的比较和探究，提出适用于桁腹式组合结构梁桥的分析方法：空间板梁法。在空间板梁分析方法的基础上探究适用于此种方法的有限元模型，经过深入的分析和研究，得出用于分析该种桥梁结构的有限元模型：空间板梁有限元分析模型。第三部分，对钢管混凝土桁腹式PC组合结构梁桥的主要构件在模型中所选取的单元以及参数进行研究。在模型中钢管混凝土的相关参数采用统一理论来选取，并采用BEAM188单元进行模拟；对于上下混凝土板的预应力采用整体建模方法模拟，并选取SHELL63板壳单元来模拟；对于纵向加劲肋梁通过实例研究，得出采用BEAM188较科学合理。第四部分，在建立的空间板梁有限元模型的基础上，分别对该桥梁进行恒载作用，汽车车道荷载双线布置以及汽车车道荷载单线布置作用下的位移、应力以及内力进行详尽的分析，并根据分析状况给予定性的解释，为该种结构桥梁的设计提供科学的数据参考。第五部分，对影响钢管混凝土桁腹式PC组合结构桥梁的敏感设计参数进行研究，并得出了合理的参数选取原则以及选取的范围，为该种桥梁的设计提供有效的经验参考。