在预应力混凝土箱梁桥的设计分析中,目前主要采用平面杆系计算模型,不能反映其空间受力和局部受力特点。而采用实体单元的大型通用结构分析程序(如ANSYS等)虽具有功能强大、通用性强的特点,但在分析预应力混凝土桥梁时,如果不经过二次开发,难以完成对预应力、活载、混凝土收缩徐变等模拟计算。针对这一情况,江苏省交通规划设计院历时多年开发了“预应力混凝土箱梁精细化数值模拟系统”(简称RNAS-PCBB),可以较好地进行预应力混凝土桥梁的实体元精细化分析。本文结合“预应力混凝土箱梁精细化数值模拟系统”的内核原理和应用实践,阐述了在预应力混凝土箱梁桥分析中对混凝土与钢筋的本构模型选取考虑,讨论了利用ANSYS在三维实体有限元模型中预加力的模拟方法和预应力混凝土箱梁桥的三维实体建模方法。论文以预应力混凝土箱梁桥为分析研究对象,结合某工程实例,建立了全桥空间分析模型,考虑三向预应力作用荷载工况,进行关键部位的应力状态分析。讨论了沿桥纵向不同位置截面的剪力滞效应。在模型中考虑车道荷载的偏心作用,活载正应力偏载系数沿纵桥向的规律。同时分析了腹板配束形式与应力分布的关系,指出了腹板竖向预应力与下弯束对减小腹板主拉应力的重要作用。最后研究了底板、齿板在预应力作用下的局部应力分布,提出防止底板、齿板在施工及使用过程中出现开裂的构造设计措施。研究结论对指导预应力混凝土梁桥的设计具有较好的应用参考价值。