新建铁路贵阳至广州线北江特大钢桁斜拉桥首次采用带水平K撑的纵横梁桥面系,该桥面系是对传统纵横梁桥面体系全新的改进。两端边跨及靠近边跨端的次边跨4个节间采用混凝土桥面板,其余部分采用正交异性钢桥面。通过仿真分析,对高速铁路专用斜拉桥的桥面系结构受力行为进行深入研究。初步探讨不同K撑构造对桥面结构受力的影响,为其他同类桥梁的桥面系设计提供参考。在仿真分析的基础上,以水平K撑构造为核心,优化模型结构及辅助构造,构建局部K撑节段静载试验模型,从而获得铁路钢桁梁斜拉桥带水平K撑桥面系的实际受力状况。主要研究内容和成果如下：1、结构分析,包括全桥杆系模型分析和杆系结合壳单元的多尺度仿真模型分析。前者使用MIDAS有限元软件进行计算分析,确定K撑在全桥中最不利受力位置。后者采用ANSYS有限元软件建立K撑最不利受力位置处的节段空间壳单元模型,重点分析局部应力分布。通过仿真分析,研究K撑、纵梁、横梁等杆件在恒载和活载作用下的传力机理及其局部的应力水平。计算结果表明：各杆件的应力水平均较低,K撑结构能有效减小纵梁、横梁和横肋的面外弯曲产生的水平应力,解决传统纵横梁桥面系横梁截面处面外弯曲所产生的应力超限问题。2、初步探讨不同K撑构造形式对桥面系结构受力行为的影响。通过对不设置K撑、T型截面K撑以及工字型截面K撑三种桥面系中的纵梁、横梁、横肋、下弦杆整体节点以及K撑等进行受力特性分析,得出T型截面K撑桥面系能够有效的降低杆件的局部应力,桥面受力更加合理。3、在仿真分析的基础上,以K撑结构为主要研究对象,构建局部K撑节段静载试验模型,进行模型试验研究。由试验结果可知：各杆件的实测应力与理论值较为吻合,采用有限元数值分析对桥梁结构局部应力分析是行之有效的。在加载过程中,各测点均处于弹性工作状态,结构应力满足规范要求,说明结构具有较大的安全储备。