节段预制拼装箱梁桥具有施工效率高、成桥质量好、成桥线性优等优点,这些优点使其在我国的混凝土桥梁建设中得到了广泛的应用。但随着预制节段拼装箱梁桥向大跨、宽幅、薄壁方向发展,伴随产生的开裂问题也日益明显。这严重影响了桥梁的使用寿命。开裂现象不仅出现在箱梁桥的使用阶段,在施工阶段由于其复杂的受力环境也时有发生。因此,对施工过程中箱梁桥各关键部位的受力情况进行研究就显得尤为重要。本文以洪都大道快速化改造工程为依托借助实桥试验与有限元模拟等手段针对混凝土箱梁及墩顶横梁在各施工阶段中的受力情况进行了研究,具体内容如下:第一,针对洪都大道快速化改造工程中箱梁的拼装过程进行了较为具体的阐述,包括:纵向预应力钢束的张拉以及架桥机过跨等施工内容。同时对墩顶横梁构造的相关细节和与之相关的施工过程做了必要的描述,包括:墩顶横梁上锚固点位置的设置、预应力束位置的设置以及施工时预应力束的张拉顺序等内容。这些工作为后续实桥试验中测点的布置与有限元模型的建立明确了方向。第二,设计试验方案并进行了实桥试验,通过在跨中节段混凝土箱梁及架桥机吊索不同位置安装振弦式应变计的方法,采集了节段混凝土箱梁桥在纵向预应力张拉阶段以及架桥机吊索撤除阶段其各个测点的数据,包括:纵向预应力束张拉时吊杆的应变数据、纵向预应力束张拉时跨中箱梁顶面位置各测点的应变数据以及撤索工作完成后各吊杆的应变数据等内容。利用所采集的数据研究分析了节段混凝土箱梁桥在该种荷载工况作用下其吊索部分与跨中箱梁部分的受力情况。试验结果表明:在体外纵向预应力束张拉阶段与架桥机吊索撤除阶段,跨中箱梁的上顶板与下底板始终呈受压状态,箱梁下底板处较易产生纵向裂缝。纵向预应力的张拉和撤除吊索的工作对整跨梁体的预拱度及节段箱梁上顶板与下底板等部位均有不同程度的影响。最后,对整跨梁体的变形情况及跨中箱梁在各施工阶段的受力情况进行了数值分析,并将有限元分析结果与实桥试验结果进行了对比。通过对箱梁有限元模型的系统分析,深入研究了跨中箱梁在施工阶段的荷载传递机理。第三,基于上述对跨中箱梁的模拟方法建立了墩顶横梁的有限元模型,针对墩顶横梁在整个施工过程中的受力情况进行了模拟分析,系统阐述了墩顶横梁在各施工阶段其自身的受力与变形情况。分析表明施工过程中,墩顶横梁下部横向预应力束张拉工作结束后,墩顶外侧固结处产生的拉应力最大,存在开裂的可能性,所以在实际工程的设计与施工阶段,墩顶外侧固结处应着重关注。