波纹钢腹板预应力混凝土组合箱梁是一种新型的桥梁结构形式,它以波纹钢腹板代替了传统的混凝土腹板,大大减轻了结构自重。该种组合结构使得材料充分发挥了各自特性,其结构受力合理,符合桥梁结构轻型化的要求,与传统的普通钢筋混凝土梁相比具有更加明显的经济效益和社会效益。该种结构在国外的工程实践中已经得到了越来越多的应用,但要在我国的桥梁建设中大力推广和应用,国内现有的研究成果和设计方法不能满足这种组合结构的应用发展需要,所以有必要对波纹钢腹板预应力混凝土组合梁桥这一新结构进行研究。本文主要针对这种新型桥梁结构的抗弯力学性能进行了详细而系统的研究。进行了抗弯理论分析,依托实际工程制作了1:4的缩尺模型,进行波纹钢腹板预应力混凝土模型箱梁试验研究,测试了波纹钢腹板预应力混凝土箱梁试验模型在各级荷载作用下关键截面各测点的挠度,波纹钢腹板、混凝土顶底板和普通钢筋的应变值以及支座反力的大小及变化规律;得到了模型试验梁的开裂荷载和破坏荷载。建立空间受力有限元模型,对简支状态的模型试验梁的试验结果与有限元结果进行对比分析。试验研究和理论分析均证明了波纹钢腹板预应力混凝土箱梁的顶底板混凝土应变分布符合“拟平截面假定”。在对称和偏心荷载作用下,其上、下翼缘板均出现了剪力滞效应。荷载作用截面的上下翼缘板剪力滞效应明显。模型梁的受力过程包括弹性工作阶段、带裂缝工作阶段和屈服破坏阶段。与普通混凝土梁不同的是,受拉钢筋屈服对梁的荷载—位移曲线没有明显的影响,在底板钢筋屈服后还有较强的承载能力。可以通过调整受拉区普通钢筋用量,限制裂缝的开展,提高结构破坏时预应力钢筋的使用效率。通过模型试验和有限元分析,得到了该种组合结构的抗弯极限承载力计算的半经验公式,分析结果表明,该公式可以满足设计要求。提出了波纹钢腹板预应力混凝土组合箱梁的抗弯设计方法,并对该类结构进行了验算。