为支撑大件车通行评估工作,基于3个省份海量大件运输数据与9条高速公路的桥梁信息,筛选出4种大件运输车辆典型加载模型,建立不同结构形式的小箱梁桥有限元模型。通过与设计汽车荷载效应的对比,分析并总结4种典型加载模型下小箱梁桥的响应特征。研究表明:荷载效应比值与单跨跨径正相关,与单联跨数负相关,但当小箱梁桥同一联跨数超过3跨时,荷载效应比值维持稳定;主梁片数、主梁间距与荷载效应比值相关性水平低,最小主梁片数与最大主梁间距的小箱梁桥控制大件车通行评估结果。根据响应特征,结合荷载效应比较法,提出了控制性小箱梁桥遴选原则与一种路线级快速评估大件车通行安全性的方法,并在实际工程中应用。