为研究大跨度铁路矮塔斜拉桥箱形梁在施工过程及运营过程中的应力分布特征,以在建的一座单箱单室预应力混凝土矮塔斜拉桥─新疆喀腊塑克水库桥(140+260+140)m为工程背景,采用有限元数值模拟方法,完成以下工作:首先,基于背景桥梁,运用有限元软件Midas Civil建立了全桥平面梁单元模型,计算分析了未挂索最大双悬臂状态、最大双悬臂状态和成桥状态主梁上、下缘正应力分布情况,通过梁单元理论确保施工过程中结构的整体安全。同时,得到的内力结果为后期用来分析塔梁固结部位局部应力的模型施加边界条件提供依据。其次,考虑到主梁各个截面上的应力通过平面梁单元模型来解答的话仅能得到应力平均值,由该平均值来表达某些纵向应力沿横向变化较大的截面应力状态的话误差较大。应用有限元软件Midas Fea建立结构实体单元模型,研究了选取的关键施工阶段主梁上、下缘正应力分布特征。与梁单元模型得到的应力结果进行对比分析,指出仅依靠梁单元模型分析结构时应力偏差较大的截面位置,说明这些截面上纵向应力沿横向分布不均现象明显的成因。另外,研究了主力组合作用下塔梁固端约束区域内横向应力及主应力分布状况,指出该区域混凝土应力危险范围并给出改善措施,以供施工参考。