随着桥梁建设的高速发展,板桁加劲梁已成为大跨度桥梁常用的断面形式。板桁加劲梁由正交异性板和桁架组合成整体,相互协调,共同受力,具有自重轻、抗弯抗扭刚度大、抗风稳定性好、跨越能力强和施工限制少等优点。抗扭惯性矩是评价板桁加劲梁受力性能和抗风性能的重要参数之一,若能快速准确地计算出板桁加劲梁的抗扭惯性矩,尤其是对抗扭惯性矩的计算进行公式化表达,将为板桁加劲梁的概念设计提供更充分的依据,同时节约大量的计算时间和物力成本。基于公式计算得出抗扭惯性矩后,提出的板桁加劲梁简化建模方法能极大地提高计算效率,为板桁加劲梁的动静力分析带来便利。本文在总结了国内外对板桁加劲梁抗扭惯性矩的研究成果后,针对当前研究存在以及亟待解决的各种问题,结合实际工程项目做了以下工作:1)回顾已有桁架抗扭惯性矩计算方法,基于有限元软件——ANSYS建立空间桁架数值模型,验证现有计算方法的准确性。将主桁架拆分成斜腹杆体系和弦杆与竖杆构成的框架体系,基于剪切变形等效原则,斜腹杆体系的等效板厚采用已有公式计算,框架体系采用结构力学推导出的等效板厚公式计算,叠加得到新的考虑弦杆和竖杆影响的等效板厚计算公式。通过建立数值模型验证发现,新公式能够显著提高空间桁架抗扭惯性矩的计算正确性。2)基于桥面板和U肋的水平剪切变形一致的原则,改进了正交异性板的等效板厚计算方法。基于薄壁梁理论,推导出不同类型板桁加劲梁抗扭惯性矩的计算公式。建立精细化数值模型,验证了公式的正确性。基于推导出的公式,分析各参数对抗扭惯性矩的影响程度和趋势,为加劲梁的概念设计提供依据。研究发现,板桁加劲梁的斜腹杆和弦杆之间,存在一个最优夹角使其抗扭惯性矩最大。3)逆向利用抗扭惯性矩的计算方法,基于有限元软件ANSYS提出了桥面系的交叉梁简化建模方法。通过建立精细化模型进行对比验证,该简化建模方法具有较高的准确性。