对于因地形和地貌原因而使双薄壁墩连续刚构桥相邻桥墩高度相差较大的情况，设计常采用不等高双薄壁墩。相比常规双薄壁墩，不等高双薄壁墩结构设计及优化可供借鉴和参考的成果不多。以某不等高、不等厚双薄壁墩预应力混凝土连续刚构桥为工程依托，基于有限元数值分析方法，改变低墩壁厚和墩间距，针对结构恒载作用、最大悬臂状态稳定及结构自振，采用单因素分析方法研究薄壁墩结构参数对连续刚构桥结构力学行为影响。结果表明：恒载作用下，低墩壁厚对主梁根部弯矩影响很小，对跨中弯矩影响相对较大；增大双肢间距可明显降低主跨跨中、根部弯矩。低墩稳定安全系数对壁厚更敏感；墩参数变化不改变失稳模态。随着低墩壁厚和间距增加，结构自振频率增大，壁厚、双肢间距影响结构一阶振动模态，且壁厚对一阶自振影响最显著。分析结论可供不等高双薄壁墩连续刚构桥结构设计和优化参考。