目前,在我国由于公路设计的变革和单幅桥梁的种种优点,使得越来越多的一级公路双幅桥梁被设计成为单幅桥梁。然而在一级公路单幅桥梁的设计中,还有许多待研究的问题。因此本文应用计算机有限元分析方法、结合实际工程设计,对一级公路单幅桥梁的主梁结构和主梁连接构件,进行了有限元数值模拟,并对其作用效应进行了分析研究。结合新建桥梁实例,建立单幅桥梁主梁的三维实体模型,针对其结构和荷载的特性,分析在结构重力、汽车制动力、混凝土收缩徐变作用、温度梯度升温作用下的包含正应力、剪应力、主压应力、主拉应力、弯矩、剪力在内的各种作用效应。结合旧桥改建实例,建立单幅桥梁主梁间连接构件的三维实体模型,分析其在结构重力、车道偏载、温度梯度升温作用下的各种作用效应,尤其是连接构件横向的应力、内力分布规律,并确定连接构件的相关参数。由有限元数值计算的分析结果可知,对于一级公路单幅桥梁进行三维的计算分析十分必要。对主梁结构而言,汽车制动力的作用较小,而混凝土收缩徐变作用较大。混凝土收缩徐变作用易在主梁支座处截面上缘产生拉应力,进而使该位置处于受拉状态。对于连接构件而言,连接构件的高度是连接构件的重要设计参数,它的变化对构件所受的应力、内力有明显的影响。连接构件高度的增加可以减少构件所受的应力,但会增加构件所受的内力。因而连接构件高度的选取应综合考虑应力、内力的因素,并进行裂缝宽度的验算。