Recientemente se ha utilizado una nueva viga compuesta híbrida (HCB) en la construcción de tres puentes en Missouri, Estados Unidos. La HCB se compone de hormigón autoconsolidante (SCC) que se vierte en forma de arco clásico y se ata en los extremos con tendones de acero. Tanto el hormigón como el acero están metidos dentro de una cubierta de fibra de vidrio duradera, y los huecos se rellenan con espuma de poliiso. El objetivo de este trabajo es examinar el comportamiento a flexión de un HCB en servicio, evaluar la metodología y los supuestos actuales, y proponer modificaciones a dicha metodología. Para lograr estos objetivos, se midieron experimentalmente las deformaciones inducidas en los elementos del HCB debido a diferentes etapas de carga. Se realizaron predicciones numéricas de las deformaciones mediante la metodología actual, el procedimiento modificado y un modelo de elementos finitos (MEF) que se construyó con ANSYS V14. El MEF lineal predijo las deformaciones con una precisión aceptable. El modelo aclaró que la espuma logra una acción compuesta parcial entre los elementos del HCB, lo que da lugar a una incompatibilidad de deformaciones entre ellos. La metodología actual resultó incapaz de predecir la tensión máxima de compresión en el arco de hormigón. El procedimiento modificado se basa en la hipótesis de compatibilidad de deformaciones. Sin embargo, modela los HCB como vigas curvas en lugar de rectas, utilizando un modelo de resorte simplificado para representar los soportes de las vigas. Con estas modificaciones se consiguen mejoras significativas en la estimación de las deformaciones bajo cargas de servicio.