波形钢腹板组合箱梁具有自重轻、预应力效率高、施工速度快等一系列优点,与混凝土箱梁相比波形钢腹板箱梁将混凝土腹板换成纵向刚度很小的波形钢腹板,其抗剪刚度、抗扭刚度以及抗畸变刚度都有一定降低,即波形钢腹板组合箱梁的截面扭转效应较为突出。又由于曲线梁的弯扭耦合效应,波形钢腹板曲线箱梁的扭转效应更为显著。本文围绕波形钢腹板曲线箱梁的扭转性能进行了理论研究及有限元分析。本文取得的主要研究成果如下:(1)基于能量变分法建立了波形钢腹板曲线箱梁的控制微分方程,建立控制微分方程时考虑了波形钢腹板的剪切应变能,对于波形钢腹板曲线箱梁的畸变效应,结合波形钢腹板的受力特点考虑了截面弯矩对畸变效应的影响。采用伽辽金法得出了控制微分方程的求解解析式,并基于力法原理给出了波形钢腹板曲线箱梁多跨连续结构的计算方法,最后基于能量法理论编写了相应的Matlab计算程序。最后通过一三跨连续波形钢腹板曲线箱梁的算例验证了计算理论的适用性。(2)对比了本文能量法理论与曲杆结构力学方法的内力计算结果,验证了能量法计算理论的适用性。通过对比曲线梁与直线梁的内力可得:对于均布荷载作用下的单跨曲线梁,当圆心角小于39°时,其弯矩可按等跨度直线梁计算,当圆心角小于17°时,曲线梁端部扭矩小于等跨度直线梁跨中弯矩的1/10;对于集中荷载作用下的单跨曲线梁,当圆心角小于44°时,其弯矩可按等跨度直线梁计算,当圆心角小于23°时,曲线梁端部扭矩小于等跨度直线梁跨中弯矩的1/10。(3)基于能量法理论及有限元计算,以曲率半径和高跨比为参数,对波形钢腹板组合曲线箱梁的变形进行了参数分析,结果表明:波形钢腹板曲线箱梁考虑波形腹板剪切变形所产生的挠度增幅均在10%以上,故波形钢腹板曲线箱梁的剪切变形不可忽略。波形钢腹板曲线梁的剪切变形挠度增幅随半径和高跨比的增大而增大。波形钢腹板曲线梁相比于等跨度直线梁变形增幅可达数倍,应注意控制波形钢腹板曲线梁的变形。(4)通过能量法理论及有限元方法对波形钢腹板曲线箱梁扭转和畸变效应进行了计算分析,分析结果表明:弯曲正应力及刚性扭转正应力在外侧偏心荷载作用下最大,在内侧偏心荷载作用下最小;畸变正应力在内侧偏心荷载作用下最大,在外侧偏心荷载作用下最小。当半径较小时,波形钢腹板曲线箱梁的最大刚性扭转正应力及最大畸变正应力相比于等跨度直线梁均有较大增幅。