箱形梁由于具有良好的受力性能而广泛应用于桥梁结构中,为了改进传统的箱形梁自重大及避免腹板开裂等情况,出现了采用波形钢腹板代替混凝土腹板的组合箱梁。尽管已有文献对波形钢腹板组合箱梁的扭转性能进行了分析研究,但一些文献中计算的扭转剪应力在横截面上的分布明显不合理(在悬臂板端部也出现了剪应力),因此,深入研究波形钢腹板组合箱梁的扭转剪应力计算方法具有实用意义。本文以薄壁箱梁约束扭转理论为基础,结合波形钢腹板组合箱梁的构造特点,对其约束扭转翘曲正应力及剪应力进行理论推导,并确定了相关参数的计算公式,明确了计算扇形静矩及广义扇形静矩时周线坐标的起算点位置,结合数值算例,验证本文方法的正确性。本文主要研究工作及有关结论如下。(1)以小跨径波形钢腹板组合箱梁为例计算跨中截面上的约束扭转应力,基于乌氏第二定理,并结合波形钢腹板组合箱梁的截面力学特性推导出其应力计算式,再利用初参数法求解其约束扭转微分方程,得出跨中截面上的扭转角,双力矩、扭矩等值,按照已推导出的应力计算公式,得出其理论计算结果。(2)合理选取扇形静矩周线坐标起算点可以得出较合理和准确的扭转剪应力理论计算值,与利用有限元软件ANSYS模型得出的计算值结果相比,扭转剪应力有相同变化规律。截面约束扭转剪应力的最大值出现在波形钢腹板上,这与钢腹板主要抵抗剪切力相符,其截面应力变化规律与有限元得出的结果能基本吻合。(3)利用有限元软件ANSYS建立小跨径波形钢腹板组合箱梁几何模型,通过改变截面高宽比、悬臂板的宽度和波形钢腹板厚度的方式,研究偏载作用下跨中截面上翘曲正应力和扭转剪应力的变化规律,并得出相关结论。发现随着截面参数的改变,即宽高比的增大,约束扭转正应力和剪应力都有较大的变化,正应力不断向梁的左右两边缘汇聚。当高宽比达到4:1时,悬臂端的应力值基本达到闭合梁体的2倍,这说明宽梁的抗扭能力很弱;而截面上的约束扭转剪应力在顶底板角点处值不断增大,扭转效应非常显著。对于波形钢腹板组合箱梁而言,悬臂板宽度的改变对截面上的应力影响并不明显,而当波形钢腹板厚度保持在10mm左右时,梁截面上的扭转效应被适当消减的同时,还能保证材料的经济性。