桁式组合拱桥,以其经济指标低、跨越能力强、悬拼施工的操作简单等优点在山区广受应用。随着桥梁服役时间的增长,预应力混凝土桁式组合拱桥出现了大量病害,严重影响到该类型桥梁的使用。为分析病害原因并对桥梁进行有效加固,本文做了如下工作:大量调研既有预应力混凝土桁式组合拱桥,并对其常见病害进行归纳分析,发现该类型拱桥普遍容易在桥面板、实腹段侧壁及底板、空实腹交接区域等部位出现裂缝。采用大型通用有限元软件ABAQUS建立桥梁的三维实体有限元模型,分析了温度、车辆和预应力等多种工况下的结构受力。通过应力云图分析每种工况下的桥梁最薄弱部位,再通过提取路径应力数值并绘制应力曲线的方式精确地对比分析代表性构件的应力随不同荷载工况的变化。根据有限单元法的“单元生死”原理,利用ABAQUS的模型变化功能模拟桥梁局部应力超限部位退出工作过程,分析得到了不同区域病害的致命程度优先级以及病害之间的关联性。最后结合病害特征、应力分析结果及病害程度优先级提出有效的加固对策,并通过软件模拟分析加固后桥梁的受力。研究表明,有限元模拟计算结果与实际病害吻合良好;桥梁的空实腹交接处各相关构件在恒载作用下出现了应力超限,可推定此区域设计不合理;温差及车辆荷载对桥梁的受力影响明显大于其它荷载;通过模拟桥梁局部应力超限部位退出工作过程得知,桥面板的裂损会导致箱隔板的病害。通过加固分析得知,桥面板的全面更新改造、增加楔形构件、实腹段底板增大截面等方式能有效解决桥面板裂损、空实腹交接裂缝、实腹段底板应力超限等病害。