活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,简称RPC)是新一代超高强、高耐久性复合材料。目前对RPC的科研成果多集中于材料配比优化和基本力学性能研究方面,而对于RPC在桥梁结构设计中的实际应用研究很少。RPC在桥梁中的应用具有减少桥梁建成后的养护维修工作、提高桥梁整体性能以及降低桥梁总体造价等方面的优势。本文对RPC低高度箱梁进行了优化设计研究,从而为RPC低高度箱梁在工程中的应用提供理论依据。本文把有限元分析和最优化设计方法结合在一起对RPC低高度简支箱梁进行理论分析,并通过优化分析确定截面最优参数和最佳预应力钢筋面积。本文以梁总造价为目标函数,箱梁截面尺寸和预应力筋面积为设计变量,以强度和挠度为约束条件,采用ANSYS有限元参数优化分析方法零阶法,对箱梁正常使用阶段主要工况进行优化分析。分析结果表明,预应力RPC简支箱梁总造价最优时,起控制作用的参数主要是截面高度,而且在截面高度一定的情况下,预应力筋面积是梁体挠度的主要决定因素。本文分别对铁路中20m、24m、32m、40m跨度的高跨比为1/12、1/13、1/14、1/15、1/16的双线整孔简支低高度箱梁进行优化计算与分析,最终得出各种跨度最优截面参数和最优预应力筋面积。计算分析中,由于等截面布置的RPC箱梁截面包括端部截面应力均已满足结构强度要求,所以普通钢筋布置和端部截面形式只需符合构造要求即可。