近年来针对桥梁的拓宽工程涌现,而采用钢悬臂拓宽的砼箱梁是一种新型的钢—混凝土组合结构,其破坏机理目前尚不明确。故本文通过试验及仿真相结合的方式,对钢悬臂拓宽砼箱梁的组合结构破坏机理展开研究。文章主要内容如下：(1)详细介绍了国内外桥梁加宽方法,并对各方法的适用性进行了对比；重点研究了增设钢悬臂拓宽法的适用性、研究现状及关键科学问题。(2)阐述了混凝土材料的弥散开裂模型和塑性损伤模型的原理：用ABAQUS模拟了两种本构模型在各种应力状态下的混凝土力学性能,并与Kupfer试验结果进行比较来验证模拟的效果,最后给出两种本构的对比及各自的适用情形,并根据研究结果确定了加宽组合结构中混凝土后浇隔板的本构模型。(3)研究了螺栓与混凝土的粘结机理、影响粘结强度的因素、粘结作用的特性及粘结-滑移本构关系；采用徐有邻提出的本构关系在ABAQUS中建立拉拔试验模型及界面单元进行数值模拟,并与高向玲的试验结果对比,以验证模拟的可行性；开展了锚栓拉拔试验,与徐有邻本构得到的强度对比,验证采用徐有邻本构对加宽构件破坏试验进行数值模拟的准确性。(4)制作了加宽组合结构试件以进行静力单调加载破坏试验；在ABAQUS中建立有限元模型,并将得到的数值模拟结果与试验结果进行对比,验证数值模型的有效性；然后开展多因素仿真数值模拟,研究不同参数下模型的破坏模式、破坏过程及关键部位应力应变的变化趋势,归纳各结构参数对加宽构件破坏模式的影响规律,总结加宽构件极限承载力影响因素,揭示新型钢—混凝土组合结构的破坏机理。