客运专线和高速铁路行车速度快、密度大,对桥梁的抗弯刚度、抗扭刚度、稳定性和耐久性要求高,下承式密布横梁体系钢桁结合梁桥能较好地满足上述要求。本文对一座96m下承式密布横梁体系简支钢桁结合梁桥制作了1:6全桥缩尺模型,完成了有限元分析和三个阶段的模型试验,主要工作如下:1.对一座96m下承式密布横梁体系简支钢桁结合梁桥应用相似理论设计制作了1:6的全桥缩尺模型,设计制作了加载辅助装置,确定了试验加载方案。2.对纯钢模型、半结合模型和全结合模型完成了各个工况下的模型试验和有限元分析计算。模型结构位移、应力实测值与理论计算值吻合较好,在此基础上分析研究了桥梁结构的变形和受力状况。3.研究了混凝土桥面板对桥梁结构受力的影响。结果表明:混凝土桥面板提高了结构的整体刚度,改善了下弦杆和桥面系的受力;在96m下承式密布横梁体系简支钢桁结合梁桥体系中,混凝土板厚度宜取24cm～30cm。4.分析半结合模型、全结合模型的试验和计算结果得出结论:混凝土板与下弦杆结合,能够明显减小横梁端部的应力,对减小下弦杆的应力也起到了一定的作用,而对其他构件的受力影响不大。5.分析研究了密布横梁体系两种结合桥面的受力特性,结果表明:下弦杆除受轴力外,还受较大的竖向弯矩作用,其竖向弯矩的大小与节间小横梁和下弦杆的竖向抗弯刚度有关;桥面系参与主桁共同作用中,半结合模型约为26%～33%,全结合模型约为37%～42%。本文的研究成果为96m下承式密布横梁体系简支钢桁结合梁桥设计提供了依据,对其他类似结构也有参考价值。