为全面分析偏载对薄壁箱梁的应力放大效应，给出一种考虑畸变及其与扭转耦合变形的应力放大系数计算方法。基于广义坐标法的变形假设，根据虚位移原理推导复合变形控制微分方程组，给出变形状态向量的初参数解与应力放大系数计算式。采用简支钢箱梁算例验证理论方法的正确性。结果表明：简支钢箱梁承受车道偏载时，顶板正应力和腹板剪应力的应力放大系数沿纵向从支座到跨中先衰减后增大，扭转、畸变耦合变形应力对弯曲应力的放大效应在跨中最明显，跨中腹板中点的剪应力放大系数为2.00。顶板翘曲正应力对弯曲正应力的放大效应与该点至顶板中点的距离正相关。薄壁箱梁的偏载效应分析应考虑畸变的应力放大效应也不可忽视其与扭转的耦合影响。