本文以沈海线（闽）（G15）厦漳高速公路凤山分离立交大桥拓宽改造为工程背景，对斜交空心板梁桥拓宽结构的力学性能进行了试验与理论分析，研究工作对于斜交桥梁拓宽改造具有重要的借鉴意义。本文的主要工作如下：（1）以凤山分离立交大桥拼宽结构1:6.05比例模型为例，进行半刚性连接方式下斜交空心板梁桥拼宽结构静载全过程试验研究，并与有限元计算结果进行对比分析，侧重研究斜交空心板梁桥拼宽结构的破坏机理和极限承载力等。（2）以凤山分离立交大桥拓宽改造为工程背景，进行实桥拼宽前后的应变和位移监测，研究拼宽斜交桥梁结构拼接前后的力学性能变化。并借助实桥监测和有限元分析，重点研究混凝土收缩徐变对斜交空心板梁桥拼宽结构受力性能的影响。得到的主要结论如下：（1）在中跨跨中集中对称荷载作用下，跨中纵向接缝破坏主要由弯拉引起，而支座位置处的纵向接缝破坏主要由接缝两侧位移差产生的剪切引起，且支座处纵向接缝两侧挠度差要大于中跨跨中截面的相应挠度差。（2）在中跨跨中集中对称荷载作用下，斜交空心板梁桥中间的裂缝方向大致平行于支承边，而靠近两侧自由边裂缝方向则是垂直于自由边；在边跨靠近内支承侧的钝角处容易产生平行于钝角角平分线的裂缝，应该注意加强此处的配筋。（3）斜交空心板拼宽桥梁中，新桥收缩徐变会导致中跨跨中梁底纵横向应变显著增加，其中徐变引起的应变变化约为收缩引起的6~10倍；收缩徐变对拼宽斜交桥位移的影响，以横向位移最大，纵向位移次之，竖向位移最小。（4）斜交空心板拼宽结构纵向接缝的拼接施工时间选择是有讲究的。较早拼接，旧桥可以抑制新桥由于收缩徐变引起的变形，特别是斜交桥的横桥向变形，推迟拼接可以减小纵向接缝的受力。因此，现浇斜交桥等特殊桥梁的拼接时间，宜结合施工工艺，工期要求与桥梁的受力等综合确定。（5）运用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）中收缩徐变公式进行计算，并考虑钢筋的影响后，计算结果总体上与实测结果更接近；计算表明：利用Fortran自编收缩徐变的计算程序用于计算混凝土收缩徐变是可行的，可以避免用有限元软件中运用蠕变分析方法来模拟收缩徐变作用时拟合曲线所带来的误差。