无粘结预应力混凝土结构由于其自身的优点，在房屋建筑中得到了广泛的应用。到目前为止，无粘结预应力混凝土结构在桥梁工程中的应用还比较少。因此，有必要对无粘结预应力混凝土结构应用于桥梁时的特性进行研究。本文以齐-查公路阿伦河桥为工程实例，研究了无粘结预应力混凝土简支小箱梁的特性。本文首先对无粘结预应力混凝土结构在国内外发展概况和研究概况进行了介绍。对无粘结筋的极限应力计算方法进行了对比分析。阐述了材料非线性、几何非线性的基本理论，以及非线性有限元分析模型中所采用的材料本构关系。介绍了无粘结预应力混凝土简支小箱梁的设计资料，并进行了无粘结预应力混凝土简支小箱梁静载试验。按照静载试验小箱梁的尺寸，运用有限元理论，利用有限元分析软件ANSYS建立了无粘结预应力混凝土简支小箱梁的非线性有限元分析模型。对小箱梁的张拉预应力和施加外荷载的全过程进行仿真分析。将试验数据与有限元模型计算数据进行了对比分析，结果吻合较好。验证了本文非线性有限元模型的正确性和有限元仿真方法的可靠性。利用有限元模型进一步分析了无粘结预应力混凝土简支小箱梁中混凝土、普通钢筋和无粘结钢筋的应力状况以及梁体截面位移状况。按照与无粘结预应力混凝土简支小箱梁相同的尺寸、规格建立了有粘结预应力混凝土简支小箱梁的有限元分析模型，对比分析了无粘结预应力梁与有粘结梁的承载能力、钢筋应力、以及裂缝等特性。