郑机城际铁路连通郑州东站和郑州高铁南站，通车后，仅需15分钟即可从郑州市区到达新郑机场，可有效缓解城市交通压力。其中，经开站特大桥具有变截面连续箱梁的特征，该段桥梁为单箱双室等高变宽结构的有砟轨道预应力混凝土现浇梁，跨径布置为（31.78m+3×32.7m+31.78）m，截面宽度由12.23m渐变至15.47m，截面线型变化较大。目前国内对类似形式的桥梁研究较少，因此有必要深入研究其力学特性。以郑机城际铁路五跨变截面连续梁桥为工程背景，运用空间有限元软件，以结构（动）力学、弹塑性力学等相关理论为指导，建立了变截面连续梁桥的空间梁单元模型，分析了不同荷载单独作用及荷载组合作用下的桥梁静力特性；采用子空间迭代法分析结构的自振特性，着重模拟结构边界条件、刚度和质量，进行了反应谱法的地震响应分析；对变截面混凝土连续箱梁施工技术进行了总结。　　本研究查阅了大量国内外文献，总结了变截面连续梁桥的发展，受力特点及研究现状。运用建立的变截面连续梁桥空间梁单元模型，研究了结构的静力性能，重点探讨了桥面宽度逐渐变化时对连续梁桥的影响规律。结果表明：自重作用下，截面弯矩及剪力受宽度影响较小；截面宽度对扭矩的影响较大，跨中及支座处截面扭矩随截面宽度的减小而较小；温度作用对截面内力影响较小；荷载最不利组合作用下，主梁横向刚度满足要求。运用建立的变截面连续梁桥空间梁单元模型，研究了结构的自振特性及50年超越概率3％及10%两种烈度下的地震响应分析。结果表明：制动墩上的内力比非制动墩上内力大，建议抗震设计时对固定墩底部进行加固处理；变截面连续箱梁地震反应与桥墩高度正相关；顺桥向地震荷载作用主要由固定墩承担；桥梁整体抗震性能良好，满足抗震设计要求。从支架设计与施工，预应力施工，大体积混凝土一次浇筑成型技术，梁面平整度控制等方面总结了变截面梁混凝土施工技术。通过研究预应力施工，提出一种钢绞线松放装置，保证了施工安全及效率；提出一种铁路桥墩墩顶吊篮的安装工装，使安装简单，施工方便。