预应力技术极大的促进了波形钢腹板组合梁桥的发展,使桥梁结构具有受力明确、自重降低、跨径增大等优点。现有的波形钢腹板组合梁桥大部分采用体外预应力索系统,但该系统造价高,在自然环境中容易受雨水、氯盐等侵蚀。故采用体外预应力索系统不仅会大幅提高梁桥的建造和后期维护成本,而且会给结构埋下安全隐患。基于上述问题,本文提出了一种新型体内预应力波形钢腹板组合梁结构,该结构取消了传统波形钢腹板组合箱梁下翼缘混凝土板,改用两根矩形钢箱与钢腹板连接,矩形钢箱内灌满混凝土形成小型混凝土钢箱,在混凝土钢箱内预留孔道张拉体内预应力。本文主要研究内容如下:(1)提出了一种新的波形钢腹板组合梁的结构,基于相关的单梁理论对该结构受力特点进行了初步分析,设计了4根不同参数试件,对有无预应力、混凝土板厚、腹板形式共3个参数进行对比,研究分析了各试件的破坏形态、承载能力、截面应变分布规律、预应力增量、预应力导入效率等静力性能。研究表明:增加预应力体系和增大混凝土板厚可显著增大结构整体初始刚度,从而提高试件整体受弯性能。对比波形钢腹板核心试件PZ-5,预应力的存在使组合梁极限抗弯承载力提高了21.2%,混凝土板厚的增大及腹板形式的优化对组合梁极限抗弯承载力影响较小,提高量均低于5%。(2)对试验试件进行了非线性有限元分析,对比分析了4根试件的试验及有限元计算结果,对比表明两者的荷载挠度曲线及受力规律基本一致,确定了建模方法的准确性;再基于所开展的试验试件,展开了体内预应力波形钢腹板组合梁的参数分析,对8根不同试件进行拓展建模计算,研究了腹板高度、混凝土强度、跨径、有效预应力等参数对组合梁跨中位移、极限承载力、沿梁高方向应力分布规律等受弯性能等静力性能的影响,研究表明:其他参数不变,通过增加腹板高度、提升混凝土强度及增大有效预应力等方式可提高试件跨中截面抗弯刚度,从而提高试件整体受弯性能;此外,不同跨径参数组合梁的受弯性能影响幅度较大,波形钢腹板试件PZ-9和PZ-10极限荷载分别降低了27.1%和37.8%,极限位移分别增大了66.9%和107.4%。本文的研究工作可为体内预应力波形钢腹板组合梁受弯性能研究提供参考和依据。