H型钢加固混凝土组合梁是用于加固工程的一种组合梁形式,通过抗剪连接件将原混凝土梁与后加H型钢梁相连,形成共同作用的组合构件。该方法具有加固强度高、刚度大、施工便捷、周期短等优点,因而在实际加固工程中具有广泛的应用前景。本文在已有简支H型钢加固混凝土组合梁模型实验基础上,推导并验证一次受力下简支H型钢加固混凝土组合梁刚度公式,该公式修正了现有规范在一定条件范围内计算值较实际值小很多的不足。在此基础上探讨分析了初始荷载对跨中两点对称加载简支H型钢加固混凝土组合梁跨中挠度的影响。在该实验基础上,本文利用有限元软件ANSYS分别建立一次受力和二次受力下跨中两点对称加载简支H型钢加固混凝土组合梁有限元模型,分析其加固后界面滑移等性能。根据有限元对比分析结果,提出考虑二次受力的简支H型钢加固混凝土组合梁合理的剪力连接件方式。此外,本文还在该实验基础上,对一次受力下分别按完全抗剪连接设计和部分抗剪连接设计的简支H型钢加固混凝土组合梁,建立数学优化模型,以本文推导的组合梁刚度公式作为变形约束条件,进行截面优化设计。经算例计算,优化效果明显,可为实际工程设计中截面最优化设计提供参考。