预应力混凝土变截面箱梁桥以其良好的结构受力性能,已成为最常用的桥梁结构之一,然而在箱梁顶板中却普遍存在着纵向开裂的现象。虽然设置了横向预应力钢筋,但箱梁顶板仍然产生纵向裂缝,这表明设置的横向预应力钢筋并没有达到设计时的预期效果。张拉顶板的横向预应力筋后,引起顶板发生变形,由于箱梁是超静定结构,因此腹板必然会抵消一部分横向预应力,形成框架效应。顶板作为箱梁承受荷载的重要工作部位,研究横向预应力受腹板框架效应产生的削弱作用,对预防顶板纵向裂缝具有重要意义。本文主要针对框架效应对顶板的横向受力影响,应用ANSYS有限元分析软件以一典型变截面悬臂箱梁桥为工程背景建立实体模型,进行分析。通过模拟张拉顶板横向预应力束来研究顶板横向应力的分布规律,以及框架效应在顶板产生的影响。同时,研究了三种布置方法的横向预应力筋在腹板框架效应下受到的削弱作用,通过对比分析结果得出框架效应对顶板横向应力产生削弱作用的规律。最后,以舞阳河大桥为背景建立实桥模型进行有限元分析,研究分别在偏心预加力作用、结构自重作用以及在车辆荷载作用下顶板横向应力的分布规律。顶板横向预应力的储备应力值能否抵抗顶板的纵向裂缝产生,并对横向预应力的布置和设计提出了建议。