预应力空心板梁和小箱梁由于施工方便、可大批量集中预制、跨越能力较大等特点被广泛的应用于高等级公路的桥梁建设中。正由于预应力空心板梁和小箱梁被大批量的使用,研究其横截面使用何种尺寸能取得更好的经济效益便具有了非常重要的实用意义。本文首先结合实际工程,根据预应力空心板梁和小箱梁的设计资料制定静载试验方案,进行现场试验,实测试验空心板梁和小箱梁在各级试验荷载作用下跨中截面挠度以及应力的变化情况。利用ANSYS通用有限元分析软件建立静载试验计算模型模拟试验现场的情况,得出有限元分析数据,并将计算所得数值与试验数据做比对,验证模型的合理性。利用ANSYS通用有限元分析软件分别建立部颁标准图《公路桥梁通用图》中跨径为20m的预应力空心板梁和跨径为35m的预应力小箱梁有限元计算分析模型。计算其在设计荷载作用下跨中截面的挠度和应力。利用ANSYS通用有限元分析软件的优化模块,通过Sub-ploblem方法在满足规范要求和使用功能的前提下对《公路桥梁通用图》的标准梁进行截面尺寸优化。得出优化后跨径为20m的预应力空心板梁和跨径为35m的预应力小箱的梁截面尺寸,并计算优化后的空心板梁和小箱梁相对于《公路桥梁通用图》中标准梁所取得的经济效益。