树脂基复合材料，特别是碳纤维复合材料作为一种桥梁工程结构材料的使用，大大改变了桥梁结构笨重、体积庞大、施工周期长、施工过程复杂的特点，因而具有很好的使用前景。然而作为一种新型的桥梁工程材料，复合材料在使用过程中随之带来了许多急需解决的问题：如几何非线性效应的增大，非均质变物性特性表现明显等。使得一般有限元程序对复合材料斜拉桥的分析与实际状况出入较大，影响复合材料斜拉桥的安全性。 论文从树脂基复合材料的基本特点出发，从变物性问题、初应力问题、箱梁扭转问题和几何非线性问题四个方面，对复合材料斜拉桥的基本理论和主要问题进行了一些基础性的理论与数值研究。其主要研究内容和贡献有： 1．复合材料在温度影响下的变物性特性，研究中发现在某些情况下，由于变物性引起的结构的几何非线性效应非常大，使得结构的刚度和强度大为下降，已经严重的影响了结构的安全使用。为此，在环境条件变化较大的情况下，复合材料的变物性的影响将成为一个不可忽视的因素。 2．树脂基复合材料，结构设计时的初应力问题在桥梁结构，特别是斜拉桥的应用中是一个不容忽视的重要因素，根据本文研究的结果，在有初应力作用，特别是长期荷载作用时，初应力将对复合材料结构的变形水平、应力水平产生较大的影响，在某些情况下该影响可以超出正常情况下的30％。 3．提出了复合材料蜂芯结构蜂芯结构的简化设计理论，并用有限元方法进行了验证。 4．对复合材料箱型结构的扭转理论进行了推导，得出了相应的有限元格式。 5．对复合材料斜拉桥中的垂度效应、弯矩与轴力组合效应以及几何非线性问题进行了理论推导与数值研究，并提出了斜拉索垂度效应的简化计算方法。 基于上述研究，论文对有限元应用程序Ansys作了二次开发，以便指导今后对复合材料斜拉桥的设计与分析工作。