复合材料因其具有高比强度、高比模量和质量轻的特点，被广泛应用于航空航天、化工以及土木工程等领域中。薄壁杆件是其应用时的重要结构形式，在工程中的应用日益广泛，它更是未来复合材料桥梁构件的主要形式之一。本文对用于桥梁结构的复合材料夹芯箱梁，提出了一个复合材料薄壁杆件理论分析的通用方法，并在其基础上，建立了一种复合材料夹芯箱梁的芯层计算模型和层间应力计算方法。利用大型有限元通用计算程序ANSYS9.0对其进行验证分析，同时还探讨了复合材料薄壁杆件复杂的力学行为。 本文首先对文献[1～4]提出的复合材料薄壁杆件(复合材料薄壁箱梁)计算理论进行了补充完善。用柱壳无矩理论来分析，列出相应的广义本构方程。由最小势能原理导出问题的平衡控制方程和边界条件，接着探讨问题的求解。 其次进一步考虑几何非线性的影响，初步建立了一种组合变形下复合材料薄壁杆件的非线性理论分析方法。重点对杆件进行非线性扭转分析。由给出的等效本构方程和总势能泛函，根据最小势能原理导出了所给问题的平衡控制方程和相应边界条件。并讨论了该方程和边界条件的求解。 然后根据复合材料薄壁杆件理论，对于复合材料夹芯箱梁建立一种组合模型，给出两表层和夹芯层的变形描述，引入各自的本构关系，求出总势能泛函，由最小势能原理导出复合材料夹芯薄壁杆件的平衡控制方程和边界条件。并且根据工程需要具体地计算出了复合材料夹芯薄壁箱梁等效本构方程的刚度矩阵，全面地探讨了方程的解耦和求解，对具体问题的理论结果给出了求解全过程。 最后，根据己建立的理论计算方法，重点地做了矩形截面复合材料夹芯薄壁箱梁轴拉、弯曲和扭转变形下的有限元分析和验证。在线性计算基础上，考虑到复合材料夹芯薄壁杆件的耦合效应和几何非线性，采用NR法和Arc-length法进行几何非线性的计算。利用其计算结果详尽地通过图表分析了复合材料夹芯薄壁杆件复杂的力学行为，对理论进行了验证分析。