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预应力混凝土连续刚构桥是墩梁固结的连续结构，具有良好的结构受力性能、结构型式美观新颖、抗弯抗扭刚度大等特点，某铁路桥主桥为三跨(100+192+100)预应力混凝土单箱单室变截面连续刚构桥，箱顶宽11.2m，底板宽9.2m，箱梁顶板设置成2%双向横坡，箱梁的根部梁高为13.5m，中跨跨中梁高为7.2m,箱底按二次抛物线变化，其顶板厚度62cm，腹板厚度在60~120cm之间，底板厚度在51~120cm之间，在梁端和主梁与墩固结处设有横梁。箱梁混凝土设计强度等级均为C50。
1 计算模型及主要参数
1.1计算模型
为分析该桥复杂的空间受力特性，采用通用有限元程序ANSYS，建立箱形梁连续刚构桥的三维空间模型，用板壳单元she1163模拟箱梁，用线弹性杆单元link8模拟预应力筋，杆单元与板单元在结点处相连。网格划分充分考虑箱梁顶底板、腹板的受力特性和箱梁梗肋、横隔板以及支承条件、外力作用点等影响;节点的选取考虑结构施加荷载，荷载传递的途径能够较准确地反映真实结构受力，尤其针对在多种工况下，荷载大小不等、方向和作用点各不相同的情况.边墩墩顶采用铰支承，双薄壁主墩与箱梁固结。整个模型共有22 432个单元，23 256个结点。整个桥梁的有限元网格如图1所示。
1.2计算荷载
由于该桥箱梁腹板间距较大，因此对该桥进行空间分析应重点研究在恒载、列车活载(单、双线)及预应力作用下的应力行为。恒载主要有:主梁结构自重，主梁结构自重为体力，大小为26 kN/m";二期恒载(如桥面铺装、人行道栏等)，用分布荷载来模拟其对结构的作用，其等效面荷载为16.65 kN/时，横向分布宽度为8.9 m.用杆单元中的预应变来控制所施加的预应力。分析时，钢筋混凝土的弹性模量采用3.5 X 10-4MPa，泊松比采用0.167;钢铰线的弹性模量采用1.95 X 10-5 MPa，泊松比采用0.3,
1.3结构计算考虑的工况
2 箱梁截面受力分析
分析结构在主要工况下的应力及变形，本文只给出跨中、墩顶处两个最不利截面的分析结果。图2和图3给出了主梁跨中、墩顶处截面纵向正应力沿横向的分布。在四种工况作用下，全桥截面混凝土纵桥向全部受压，而顶板远肋处的应力处于低谷状态而顶板近肋处的应力达到峰值，表现出明显的正剪力滞效应，与初等梁理论的计算值完全不同。
由图2~图4可知，该桥的剪力滞效应十分显著，较一般箱形梁大，最大达到1.35，产生如此大的剪力滞系数主要是该箱形桥主梁横向宽度比较大，预应力的空间效应和剪力滞效应明显，从而出现顶板、底板应力分布不均匀的现象.剪力滞效应沿纵向是逐渐变化的，总体上，跨中截面的剪力滞比墩顶处截面的普遍要突出，这是由于桥墩处剪力滞效应受到实体段的影响反而并不明显，剪力滞系数在此附近的一段距离内其值较小.同时剪力滞效应与荷载大小关系密切，二期恒载、列车活载使顶板(底板)正应力沿截面横向分布的不均匀性更加显著，剪力滞系数的变化范围扩大。正剪力滞区域断面上的应力最大值均发生在腹板与顶板结合处，跨中截面顶板最大纵向压应力值为13.06MPa，底板最大纵向压应力值为12.87MPa;墩顶处截面顶板最大纵向压应力值为10.95MPa，底板最大纵向压应力值为4.57MPa，说明纵向预应力的施加使得全桥在纵向基本都处于受压状态，达到了预期的目的。
3 结语和建议
(1)施加了预应力之后，箱梁顶板及底板的纵向应力基本为受压状态，达到了平面设计理论中纵向预应力的预期目的，但受预应力空间效应及箱梁剪力滞的影响，应力分布非常复杂和不均匀。设计该类桥梁结构时须充分考虑剪力滞效应对结构的影响，一方面要重视箱梁截面翼缘有效分布宽度的合理取值，另一方面要根据连续刚构宽箱梁剪力滞效应的分布特点，合理布置普通钢筋和预应力束，来消除截面法向应力在顶(底)板与腹板交界处局部集中的现象。
(2)本文仅研究了特定大跨预应力混凝士连续刚构宽箱粱桥的应力分布特性，提出了若干结论，而对于其他跨径和型式的箱梁桥，有待于进一步的研究探讨。
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