在箱形截面分析计算中，由于同一截面中存在收缩效应不均等情况，若默认各区域混凝土收缩效应一致，会导致理论分析计算结果与实际情况出现偏差。为探究同一截面非均匀收缩状态对其内部应力的影响，文中从箱形截面内部湿度扩散的不均匀性出发，推导非均匀收缩自应力计算公式，并采用ANSYS软件建立简易模型对公式准确性进行验证，分析箱形截面内部非均匀收缩自应力的变化规律。结果表明，在非均匀收缩作用下，自应力在箱形截面顶板和底板均会产生拉应力，但随着截面逐渐靠近中部，平均相对湿度逐渐增大，非均匀收缩自应力逐渐变为压应力，且随着时间的推移，拉、压应力逐渐增大，非均匀收缩效应对箱形截面整体应力的影响极大。