随着组合箱梁桥面宽度的增加和单室箱梁截面的推广应用,横向受力问题更为凸显,完善相关计算理论和设计方法对促进组合箱梁桥的发展具有重要意义。基于桥梁的生命周期,论文对组合箱梁桥施工和成桥阶段扭转、畸变、桥面板横向弯曲等横向受力性能展开研究,取得的主要研究成果如下:(1)改进了施工阶段带平联开口钢箱梁桥扭转和畸变计算理论。结合理论和数值分析探讨了刚性扭转中平联的等效作用。基于乌曼斯基约束扭转理论推导了被广泛采用的不考虑扭转翘曲约束影响的传统荷载分解法在畸变荷载计算中的误差,对误差显著的带平联开口连续箱梁桥提出了畸变荷载修正公式,并进一步完善了横隔平联内力的计算方法,显著提高了计算结果的精度。(2)提出了正常使用阶段组合箱梁桥畸变控制指标的计算方法和横隔优化设计方法。应用能量—变分法完善了梯形组合箱梁桥的畸变理论。提出了畸变分别由竖向偏心荷载和梁轴曲线引起时不同畸变控制指标的简化计算方法,从而得到了直、曲线组合箱梁桥相应的横隔设计定量要求,填补了现有横隔设计方法的不足,实现了畸变控制和横隔设计良好的可靠性、高效性和经济性。(3)完成了四组大比例组合箱梁横向受力性能试验,试验结果及其与既有理论的对比表明,对桥面板荷载有效分布宽度、转动约束刚度、横向约束刚度和位置以及压力薄膜效应的深入研究对组合箱梁桥面板的合理设计至关重要。(4)建立了基于组合箱梁空间结构的桥面板简化受力模型,为桥面板横向受力性能研究奠定了基础。提出了弹性和弹塑性荷载有效分布宽度的简化计算式;针对传统框架分析法的不足,基于全桥分析明确了桥面板转动约束和横向约束条件。(5)揭示了转动和横向约束下考虑压力薄膜效应的桥面板横向受力机理,创新性地建立了桥面板考虑转动约束刚度、横向约束刚度和位置、几何非线性等因素影响的理论和数值分析模型,提出了多项关键受力性能指标的简化计算式。综合前述研究成果,最终建立了组合箱梁桥面板在正常使用和承载力极限状态下考虑压力薄膜效应的设计理论和方法。经试验和数值算例充分验证,本文方法相比既有方法能更准确地反映桥面板横向受力性能,为设计提供更全面和有效的指导。