新广州站东平水道桥是主跨99+242+99m三主桁下承式连续钢桁拱桥,分幅共布置四线高速列车活载。铁路桥面采用整体正交异性钢桥面板,这种桥面结构形式受力复杂且在国内外高速铁路桥梁中的应用较少,本文对该桥主桁及桥面系受力特点做了系统的研究,主要完成以下工作:1、对东平水道桥在恒载和最不利活载作用下的受力性能进行了空间有限元分析,结果表明该桥受力合理,刚度、强度满足要求。2、研究了道碴整体桥面结构中桥面荷载传力途径、各途径的传力比及影响传力比的因素。得出结论:传力比的大小与下弦杆、节点横梁、节间横梁的相对刚度有关。就东平水道桥而言,由节点处大横梁传至主桁下弦节点的荷载约为30～38%,由节间横梁传至下弦杆或系梁,再由下弦杆或系梁传至下弦节点的荷载约为70～62%。3、研究了荷载在三片主桁中的分配情况,结果表明,当三主桁刚度接近时,靠近跨中的节间,桥面荷载在三片主桁间的横向分配接近1∶1∶1,中桁稍大,靠近支座的节间约为1∶3∶1,中桁比边桁大得多,但靠近支座节间的桥面荷载大部分直接传到支座上,对主桁的整体变形和受力影响不大。4、研究了混凝土道碴槽板对桥梁刚度及受力状态的影响。研究结果表明,考虑混凝土道碴槽板抗力后,桥梁的竖向刚度及横向刚度分别提高了约10%和13%,主桁受力变化不大。随着混凝土道碴槽板厚度的增大,桥面系中节点横梁内力和应力有所增大,纵梁、纵肋、节间横梁的内力和应力有所降低。5、研究了桥面系构件几何参数对桥面系受力的影响,结果表明,随着钢桥面板的厚度的增大,桥面系各结构的应力减小;随着U形肋壁厚、高度的增大,混凝土道碴槽板、钢桥面板、纵梁、纵肋、下弦杆的应力均有所下降,节点横梁的应力有所增大。本文的研究成果为新广州站东平水道桥设计提供了依据,对其他类似桥梁也有参考价值。