将混凝土底板替换成钢底板的新型波形钢腹板组合箱梁已应用于实际工程,这种组合箱梁结构自重轻、结构性能优越,应用前景非常广阔。本文选取兰州中川机场段钢底板四箱室变宽截面波形钢腹板简支箱梁作为研究对象,研究其力学性能,主要包含的内容有:(1)主要介绍有关波形钢腹板箱梁桥在国内外的发展历史、研究现状及应用,阐述了改进后的新型箱梁的构造要求与受力特点,介绍箱梁剪力滞问题的研究方法以及本文主要研究内容。(2)运用能量变分法求解波形钢腹板组合箱梁剪力滞问题,选择二次抛物线作为其翘曲位移函数。推导简支箱梁在集中荷载和均布荷载下的正应力、竖向位移以及跨中截面顶板和底板的剪力滞系数的计算公式。通过算例验证可知:集中荷载作用下,顶板最大剪力滞系数达到1.253,底板最大剪力滞系数为1.182;均布荷载作用下,顶板最大剪力滞系数达到1.022,底板最大剪力滞系数为1.033。表明应力沿箱梁横向不均匀分布,在腹板处有明显剪力滞效应,但相比集中荷载作用下,均布荷载下箱梁剪力滞效应趋势明显有所降低。(3)建立30m跨径变宽箱梁ANSYS实体有限元模型,运用有限元法计算集中荷载和均布荷载下的关键截面的应力和挠度值,与理论值对比分析。分析表明:应力沿箱梁横向不均匀分布,在腹板处有明显剪力滞效应。箱梁受集中荷载下的剪力滞效应大于均布荷载下的剪力滞效应,有限元值与能量变分法值基本吻合,从而验证有限元模型的可靠性。(4)通过建立四箱单室波形钢腹板等宽箱梁及变宽箱梁A、B、C有限元模型,在箱梁上施加一定荷载。分别提取各箱梁支反力、纵桥向竖向位移、箱梁应力以及腹板剪力,通过结果对比分析可知:同一荷载工况下,等宽与变宽箱梁支座反力、竖向位移、应力以及同一位置腹板处的剪力基本相同,但腹板剪力分配有一定差异。(5)探讨了波形钢腹板组合箱梁不同宽跨比、上翼缘板厚度、波形钢腹板的高度以及组合箱梁的悬翼比对箱梁剪滞效应的影响程度。通过分析可知:除了宽跨比对箱梁剪力滞效应影响较大,其他几何参数对箱梁剪力滞效应影响都非常小。