下承式钢系杆叠拱组合梁桥造型优美、跨越能力大、建筑高度低、施工方便快捷，在工程中已得到不少应用，尤其是应用在跨越铁路、高速公路、城市河流及城市干道等景观要求较高且跨度在100~160m的桥位。针对下承式钢系杆叠拱组合梁桥，国内外不少学者作过一些研究，但系统的理论及体系研究不多。为此，本文以某高速铁路XKH桥为工程背景，对下承式钢系杆叠拱组合梁桥纵横梁式和多横梁式两种桥面系（两者材料用量相同）进行了较系统的对比研究，主要研究内容及成果如下：1.研究了混凝土材料收缩徐变及强度增强等时间依存特性在MIDAS软件中的数值模拟方法，比较了板梁分离单元法、板单元法、板梁组合单元法和实体单元法等四类模拟方法在钢-混凝土组合梁桥桥面系模拟中的优缺点，确定了本文的模拟方法。2.提出了下承式钢系杆叠拱组合梁桥纵横梁式和多横梁式两种桥面系的力学模型，将桥面系分解为两种受力状态，第一种受力状态为系梁受拉伸长带动桥面系的整体受拉作用，第二种受力状态为桥面系在桥面荷载作用下产生相对于系梁的局部受弯作用。采用梁格法，根据受力平衡条件，推导了两种受力状态下结构内力、变形的近似解析解。3.对纵横梁式和多横梁式两种桥面系的下承式钢系杆叠拱组合梁桥进行了有限元模拟分析，研究了桥梁在一期恒载、二期恒载、ZK活载、混凝土收缩徐变、列车摇摆力、风荷载、温度荷载和各种荷载组合作用下的受力状态，并将数值仿真分析结果与根据解析解求得的理论值进行了对比。结果表明，两者相差基本在10%以内，解析解具有较高的计算精度。4.对纵横梁式和多横梁式两种桥面系的下承式钢系杆叠拱组合梁桥的自振特性和稳定性进行了分析。结果表明，与纵横梁式桥面系相比，采用多横梁式桥面系后桥梁自振频率略有增加，振型特点基本保持不变，桥梁稳定性增强，失稳模态两者相差较大。本文的研究成果可为下承式钢系杆叠拱组合梁桥的设计和施工提供有益的参考。