椒江大桥作为贯通台州市主城区南北两岸的唯一交通要道,其桥面宽度已不能满足现有的交通量需求,且横断面布置形式不合理,椒江大桥的拓宽改造工程一直没能找到合适的解决方案。本论文通过对椒江大桥工程背景的分析,根据公路交通规划和城市总体规划对椒江大桥路段交通组织形式的不同要求,设计提出三类七种横断面拓宽改造形式。针对新建桥梁拓宽形式的桥型方案,提出了采用双层方钢管空间桁架作为主梁的桥梁结构体系的新桥型,对椒江大桥引桥多孔50米跨结构设计了连续梁桥,并进行了计算分析。方案设计时分析了桥型构造,建立三维矢量图模型分析节点构造尺寸,并将桁架划分为适用于工厂预制、现场拼装的标准节段,拟定施工工序。通过有限元空间杆系模型的静力、屈曲和模态特征值分析,研究了双层方钢管空间桁架连续梁桥结构的受力性能。本论文提出并深入研究肋板式钢—混凝土组合悬臂板横向加宽的新技术,提出采用斜腹桁架结构支撑悬臂翼板,同时也能提高箱梁的纵向刚度,还对约束扭转、畸变效应及抵抗剪力有一定的作用。该方案设计分析了旧桥结构的特点,拟定了加宽结构的构造,以及与旧桥的连接形式。建立全桥(连续箱梁)的平面杆系有限元模型,通过等效换算截面特性原理,分析椒江大桥加宽后主梁在最不利荷载组合下的变形、应力和内力情况,并根据规范规定的计算方法,验算加宽后主梁的承载能力极限状态和正常使用极限状态。采用空间板单元建立控制截段有限元模型,分析箱梁结构在加宽后的横向受力情况,以及加宽构造各构件的受力和变形情况。分析椒江大桥桩基础的特点,提出了基础加固补强的技术措施。