随着我国的轨道交通事业取得了飞速发展,城市轨道交通U型梁由于其建筑高度低、截面利用率高、造型美观、降噪效果好等优点,越来越受到工程人员的关注。与传统的槽型梁相比,U型梁在底板取消了横向预应力钢筋,两侧腹板不对称。在荷载作用下,其强度、刚度、抗裂性以及极限承载能力是工程师们比较关注的问题。目前国内轨道交通工程中应用较少,尚无成熟、系统的设计经验可供借鉴。本文利用ANSYS软件建立三维有限元模型,对结构进行自振频率计算、线性与非线性数值模拟。通过试验值与有限元计算值的对比分析,研究结果表明：1.U梁竖向一阶自振频率的实测值4.31Hz,大于计算值3.78Hz,结构的竖向刚度满足设计要求；2.在设计荷载水平作用下,结构处于线弹性受力状态,结构具有良好的强度与刚度；3.在最大剪力加载工况下,梁体未出现斜向裂缝,结构抗剪性能满足要求,但梁端主拉应力测试结果略大于计算值；4.在桥道板局部加载工况下,梁体未出现纵向裂缝,桥道板局部抗裂性能良好；5.在1.2倍设计荷载水平作用下,结构仍具有良好的强度与刚度,U梁未发现可见裂缝,结构的抗裂性满足要求；6.在破坏荷载工况下,加载到1.6倍设计荷载时,结构开始进入塑性阶段,应变、位移和荷载关系表现出一定的非线性。试验梁破坏荷载为2.7倍设计荷载,与破坏荷载计算值一致,说明结构的承载能力不低于2.7倍设计荷载。