近年来随着公路和城市交通建设的发展，大量的预应力混凝土连续梁桥采用大悬臂单箱多室宽箱截面，以减轻箱梁上部结构自重和利于快捷施工。本文以某预应力混凝土大悬臂连续箱梁桥为工程背景，运用ANSYS软件对其建立空间有限元模型，对大悬臂连续梁桥顶板的横向应力分布及横隔梁的受力特性进行分析，并使用拓扑优化的方法建立横隔梁的拉压杆模型以简化横隔梁的分析计算。论文主要工作包括：1、通过建立箱梁横向框架模型，研究了箱梁截面尺寸参数变化下，顶板横向预应力效应的的变化特点。2、对横向预应力分别采用直线、曲线布束时顶板的横向应力进行了分析，从预应力布束方案及顶板厚度方面对箱梁顶板的抗裂给出了建议。3、揭示了横隔梁在不同工况下的受力特性，并提出了一种近似计算模型。4、采用拓扑优化的方法，在简化计算模型下建立不同荷载组合下横隔梁的拉压杆模型。最后，对拉压杆模型的配筋方法作出了简要介绍。本文研究结果表明，适当增加顶板厚度并采用横向曲线配束可以有效调整顶板横向应力；拓扑优化所建立的单箱多室大悬臂宽箱截面横隔梁拉压杆模型中，支点及腹板位置是其主要控制节点。