我国中小跨径桥梁具有量大面广的特点,传统中小跨径装配式梁桥存在结构形式和材料单一、建造品质不高、结构使用耐久性不足等问题。为丰富中小跨径梁桥结构形式和提升公路桥梁品质,推动桥梁工业化进程,本文系统梳理了国内外不同中小跨径梁桥装配式形式,引入欧美等发达国家应用广泛的典型中小跨径梁桥结构形式:工字形钢板组合梁桥和工字形PC组合梁桥。基于我国现行规范对这两种桥型进行了设计,对这两种桥型的承载性能做了深入研究,探讨这类桥型在我国应用的结构安全性、施工高效性及技术经济性等问题。完成的主要工作如下:(1)系统比较分析中小跨径我国传统预制装配式PC梁桥以及欧美多种混凝土和钢混组合梁桥结构形式特点及适用条件。基于桥梁工业化理念,提出了―三个体系、两拼两连‖中小跨径梁桥装配式体系,对既有的桥型进行了评价。推荐工字形钢板组合梁桥和工字形PC组合梁桥分别作为我国中小跨径装配式混凝土梁桥和钢混组合梁桥的主要选型。(2)基于ABAQUS有限元软件,建立钢板组合梁和PC组合梁有限元计算模型,通过和典型试验结果的对比分析,验证了模拟的合理性。基于美国钢板组合梁桥通用图,按照我国规范初步设计了20m~40m 5套简支钢板组合梁桥图纸。通过有限元计算对比分析了本文设计图和同跨径美国通用图的单梁以及全桥受力性能,双主梁钢板组合梁桥与多主梁钢板组合梁桥破坏路径。研究表明我国规范设计的钢板组合梁安全储备富裕较多,双主梁钢板组合梁桥抗灾性能弱于多主梁。(3)通过PC组合梁30m裸梁及组合梁受弯破坏足尺加载试验,研究分析了预应力摩擦损失、荷载-挠度关系、跨中混凝土应变、裂缝发展以及受弯破坏特征。采用拉板式弯起器时,给出考虑角度修正的折线先张法预应力摩擦损失计算公式。试验研究表明组合梁桥面板能够参与结构受弯工作,有效改善结构抗弯性能。研究表明我国现行预应力混凝土设计规范适用于PC组合梁设计。(4)从材料用量角度,研究比较两种组合梁与T梁及小箱梁经济性。研究分析组合梁施工便利性、构件更换快速性以及质量可控性等技术性特点。从设计理念、规范体系及钢材品种等方面思考了推广组合梁桥的建议。