预应力混凝土横向大悬臂连续箱梁桥由于其可以减少墩台数目或减小墩台尺寸、节省工程量,增加桥下净空,所以在城市桥梁中得到广泛应用。目前,国内对该类桥梁结构的极限承载能力研究还没有比较成熟的方法。本文依托西安市大兴路立交桥主线三跨预应力混凝土横向大悬臂连续箱梁实体工程,设计制作了1/10缩尺模型,对模型桥的极限承载力进行了系统的研究。基于材料与几何双重非线性理论,利用有限元程序ANSYS对模型桥进行了空间有限元计算分析,研究了模型桥在不同荷载工况下模型桥的破坏形态及其极限承载力;选取极限承载力控制工况,采用分级加载进行室内模型极限承载力试验,试验结果表明,在极限荷载443KN作用下,模型桥中跨跨中区域底板、腹板及顶板、两个大悬臂支点截面及其附近区域均出现裂缝,其中跨中腹板及底板处裂缝最宽,最大裂缝宽度约3mm;中跨跨中两侧区域发生较大变形,最大挠度30.88mm,以跨中加载点区域环形裂缝宽度增大、冲剪破坏为特征。试验数据及现象同理论分析基本一致,表明本文对横向大悬臂连续梁桥极限承载力分析方法正确可靠。本文可为同类横向大悬臂异形预应力混凝土箱梁桥极限承载力分析提供参考。