随着我国交通事业的发展,公路交通量不断增长,一些在役公路和桥梁已不能满足当前的使用要求,因此对公路和桥梁进行拓宽改造迫在眉睫。预应力混凝土空心板桥是我国各级公路中、小跨径桥梁应用最多的桥型。科学、适用、经济合理地进行空心板桥的拓宽改造,对节省工程投资和创造良好的社会经济效益意义重大。本文以京珠高速公路郑州至漯河段北马沟中桥为例,对简支空心板桥的拓宽改造进行了深入研究,主要研究内容如下：(1)分析对比国内外各种桥梁拓宽方案,结合北马沟中桥拓宽宽实际情况,利用ANSYS有限元软件,建立拓宽前后空心板桥的空间有限元模型,对拓宽前后空心板桥的动力性能进行分析,并对北马沟中桥进行了环境振动试验,通过有限元分析结果与实验结果的对比,验证了北马沟中桥拓宽方案的合理性。(2)考虑新旧桥基础沉降的不一致性,结合不同沉降工况,分析基础不均匀沉降对拓宽后桥梁的影响,提出了桥梁拓宽过程中的沉降控制指标和消除不均匀沉降的方法。(3)考虑新浇注混凝土的收缩徐变性能,利用ANSYS的金属蠕变功能对拓宽部分桥梁空心板进行收缩徐变分析,给出了具有指导意义的合理存梁时间,保证新旧桥完好拼接。(4)对空心板桥在自重、预应力及车辆荷载作用下的结构变形和受力进行分析,整体把握桥梁结构变形及受力性能,结合设计规范,提出了空心板桥拓宽改造中合理的设计和施工建议。