体外预应力波形钢腹板组合箱梁是一种新型的钢—混凝土组合结构,在日本和法国得到了广泛应用。与传统的预应力混凝土箱梁相比,该结构具有自重轻、受力明确、跨越能力大、施工周期短、造型美观等突出优点;与平钢腹板组合箱梁相比,该结构不需要设置纵向加劲肋来防止腹板屈曲,且提高了预应力的加载效率。本文针对这种结构的弯曲受力性能,包括抗剪和抗弯两个方面进行了理论分析和试验研究。主要做了以下工作:(1)推导了波形钢腹板沿桥纵向刚度的计算公式,由此说明波形钢腹板对截面轴向刚度和抗弯刚度的贡献可以忽略。(2)两根梁的静载试验表明,波形钢腹板组合箱梁的弯曲正应变分布符合“拟平截面假定”:波形腹板正应变为零,混凝土顶底板正应变则符合线性分布规律;偏安全地可以认为波形腹板承担了截面上全部的剪力,剪应力沿梁高均匀分布。同时分别基于弹性和塑性分析,定性地说明了波形钢腹板组合箱梁在抗弯方面的优越性。(3)采用小挠度线性理论,将局部屈曲和整体屈曲板件分别比拟成四边受剪的矩形板和正交异性板,推导了各自的临界剪应力计算公式。参照美国Hamilton教授的42个波形钢腹板试件的模型试验情况和试验结果,并对其进行了空间有限元分析,分析中考虑了材料几何双重非线性的影响,对初始缺陷的取值方法及其对屈曲荷载的影响、屈曲全过程也进行了详细研究。根据试验结果和有限元分析值,提出了局部屈曲和整体屈曲的理论计算公式。(4)基于截面的N-M-φ关系编制了波形钢腹板组合箱梁的受弯承载能力全过程分析程序,并进行了一根梁的弯曲破坏试验,程序计算值与试验结果吻合良好。(5)采用受弯承载力全过程分析程序进行了大量的参数分析,包括体外索的二次效应、有无跨中横隔板、跨高比及受拉区普通钢筋数量对结构极限承载力的影响;并将程序计算值与以往部分实桥及预应力混凝土桥梁采用的设计公式相对比,对体外预应力波形钢腹板组合箱梁正截面抗弯承载力的计算方法提出了建议。