复合材料由于具有轻质、高强、省料、受力合理、耐腐蚀、耐疲劳、抗冲击性能好、成型方便、便于施工等特性，因此，在许多工业部门，如飞机、导弹、水下空间、造船、汽车等工业和房屋建筑业中都受到人们的青睐。近几年，复合材料在交通工程及土木工程中也开始显示出其强大的优势。薄壁箱梁结构在大跨度桥梁及建筑工程结构中得到广泛应用，将复合材料用于薄壁箱梁结构的建造及加固设计已成为一种趋势。就目前而言有关复合材料薄壁箱梁结构及复合材料-混凝土复合薄壁箱梁结构的计算理论还处在发展中。前人已经提出了许多有关复合材料薄壁箱梁结构的计算方法，但都缺乏考虑剪力滞后及二次约束扭转效应的薄壁箱梁的静力及动力学计算理论，且一般都假设横截面应力沿复合材料板厚度方向均匀分布，这将会在强度计算中产生较大的误差，这是因为复合材料板是由若干铺层组成，而各铺层的铺设角度不同可导致各铺层的应力差别很大。本文在吸取了前人的理论基础上，以复合材料力学为基础，以双轴对称铺设的复合材料薄壁层合箱形梁为例，不但考虑了几何非线性，还计入了多种耦合效应。首先根据基本假定，提出了相应的位移模式，又根据能量法推导出了箱形梁的控制微分方程，发现其结构形式过于复杂，不易直接解出其位移解。为了解决这个复杂问题，只能另寻它法。本文在能量法的基础上又借助了结构有限元方法来试解此问题，并提出了自己的形函数，通过繁琐的计算，从而最终推导出了复合材料层合箱形梁约束扭转刚度矩阵和等效节点荷载列阵。还给出了不同荷载情况下的等效节点荷载表达式，翼板的任意一层的单层正应力和剪力滞系数表达式，及腹板单层正应力表达式。并根据所推公式编制了相应的计算程序。为验证本文所推公式的正确性，特给出了悬臂梁、简支梁、连续梁三种形式下的六个算例。通过对薄壁层合箱梁在压、弯、扭荷载作用下的线性及非线性行为分析，可以看出，不管是位移值、应力值还是剪力滞系数，本文结果和有限元结果均吻合的较好，从而验证了本文的正确性。实践表明，本文研究既有理论意义，又有实用价值。