波形钢腹板PC组合箱梁矮塔斜拉桥作为一种新型桥梁,具有造型美观、自重轻、经济跨径大、施工成本低等优点。目前,国内此类桥梁建设较少,对其研究主要处于理论基础阶段,缺乏实桥力学性能研究资料。为明确部分波形钢腹板PC组合箱梁矮塔斜拉桥结构受力性能特点,依托实际工程项目——运宝黄河大桥(单箱五室部分波形钢腹板PC组合箱梁三塔矮塔斜拉桥),利用有限元分析软件建立理论计算模型,通过实桥结构性能试验对此类桥梁结构力学性能进行研究分析。理论模型建立过程中,利用有限元分析软件Midas civil建立运宝黄河大桥全桥空间梁单元模型,分析其运营期间力学响应:静力响应研究了初等梁理论基础上的主梁、主塔、斜拉索的受力特点,动力响应研究了此类结构的自振特征;利用有限元分析软件Midas fea建立了全桥实体单元模型,分析箱梁局部受力特点。结构静力性能研究中,阐述了静力性能研究基本原理,通过制定合理实桥试验方案,对主梁、主塔各控制断面的应变、挠度以及索单元索力增量进行研究,分析结果表明:此类桥梁具有良好的承载能力和工作性能;混凝土部分腹板受力符合平截面假定,波形钢部分腹板剪应力沿梁高方向等值分布;箱梁顶、底板存在明显剪力滞效应,且效应影响程度与板厚有关;箱梁偏载效应顶底板、腹板存在明显差异性,钢腹板剪应力偏载效应远大于顶底板正应力偏载效应;斜拉索及体外预应力索索力增量较小,疲劳问题不明显。结构动力响应性能研究中,对此类桥梁移动荷载作用下动力响应进行研究,通过跑车、跳车、刹车试验来模拟桥梁运营过程中的实际情况,分析不同因素对桥梁动力响应的影响。分析结果表明:不同行车速度、不良路况产生的跳车现象、不同桥跨对动态增量有明显影响,汽车行车方向和紧急制动对其无明显影响。结构自振特性参数研究中,利用有限元方法对比分析了波形钢腹板PC组合箱梁矮塔斜拉桥、波形钢腹板PC组合箱梁桥和PC箱梁矮塔斜拉桥的自振特性,分析表明三者自振特性相似,波形钢腹板PC组合箱梁矮塔斜拉桥动力性能介于其它二者之间;实桥自振特性测试分析表明实测频率大于理论计算值,桥梁实际刚度大于设计刚度;依据实测自振频率,分析了各国规范对汽车冲击系数取值的差异性。