大跨径预应力混凝土箱形梁桥在近二三十年得到广泛使用,具有广阔的应用前景。但目前在用预应力混凝土箱形梁的施工和运营过程中出现相当数量裂缝病害,尤其是箱梁锚固区裂缝、腹板斜裂缝,顶板纵向裂缝,有的甚至在未承受活载的自重阶段就出现裂缝,而不同的预应力布束方式对箱梁内力有很大的影响。为此,本文采用三维有限元分析不同预应力布束方式对箱梁空间受力的影响。本文详细地论述了箱形截面的受力特点以及分析方法,并对箱梁腹板的应力状态进行了分析。为了探求预应力的布置对箱梁开裂的影响,以惠州市东江四桥为例,利用大型有限元程序ANSYS,采用三维体单元建立箱梁节段空间局部模型。考虑到顶、底板梗腋的影响,为了不致于使模型计算失真,本文未对截面进行简化,而是真实的模拟节段的空间特性。将杆系结构分析所得到结果应用到局部模型上,作为局部模型的边界条件,并将三向预应力筋单独作为一种单元加以考虑。计算中纵向预应力束按原束、直束、弯束三种不同的情况考虑,竖向预应力按设计竖向预应力和0.5 倍的设计竖向预应力两种不同的情况考虑,分析在最大悬臂状态、恒载状态和活载状态下节段模型的空间应力效应,尤其是腹板、顶板和腹板锚后混凝土区。通过计算结果的分析,认为空间局部模型有限元分析具有必要性和有效性,同时箱梁中不同的纵向预应力布束以及竖向预应力的大小对腹板的主拉应力有着重要影响,可通过合理布束和施加有效预应力加以调整。另外锚固在腹板区的下弯束对其锚后混凝土的局部应力有很大影响,而不同纵向预应力布束对顶板纵向正应力有明显影响,设计中应予以重视,需配置一定数量的普通钢筋。