近年来,波形钢腹板结构在桥梁工程领域得到广泛的应用。国内外学者对波形钢腹板箱梁桥在抗弯、抗剪、抗扭和稳定性等方面展开了深入研究,但大都基于简单结构(等截面、简支梁)分析。本文依托工程实例紧紧围绕大跨度波形钢腹板PC箱梁桥悬臂施工、变截面、新型剪力连接件三大特点,研究梁段截面应力分布、剪力连接件抗剪承载力、波形钢腹板剪切稳定。主要研究内容和成果包括:(1)依据工程实例,结合Midas有限元软件模拟大桥悬臂施工过程,得到关键节段在不同施工状态下的截面内力值。(2)基于微元法和剪应力互等定理推导变截面波形钢腹板箱梁剪应力计算公式,在此基础上提出了简化计算公式。采用能量法推导出混凝土顶底板正应力计算公式。通过有限元模拟结果、理论计算和施工监测值对比分析,研究表明本文提出的截面应力简化公式与有限元模拟结果合理可靠。(3)通过5组有限元推出试件模型分析结果,揭示了S-PBL+栓钉剪力连接件传力机制与抗剪承载力的组成,并基于线性叠加原理提出了本文抗剪承载力计算公式。通过与已有理论对比分析,结果表明本文提出的计算公式和有限元模拟结果合理可靠。(4)基于控制变量法设计10组推出试件模型,研究混凝土强度、开孔钢板开孔数、栓钉直径和贯穿钢筋直径对剪力连接件抗剪承载力的影响。分析表明提高混凝土强度对提高剪力连接件抗剪承载力最为显著。(5)采用Abaqus有限元软件对12组钢腹板试件进行线性分析,结果显示波形钢腹板屈曲强度随着波折角的增大和钢腹板厚度的增加而增大,并通过数值拟合得到了本文屈曲强度和抗剪强度计算公式。(6)引入钢腹板初始缺陷对5组非线性有限元模型分析,研究表明波形尺寸缺陷显著降低钢腹板极限屈曲强度,结构对非线性因素敏感。