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钢筋混凝土及预应力混凝土空心板梁是中小跨径桥梁的常用的结构形式,然而钢筋混凝土及预应力混凝土空心板梁铰缝容易存在结构性的先天不足,是最易损伤的部位,在重荷载的反复作用下,铰缝损伤,甚至失效,桥面出现沿铰缝的纵向通常裂缝,导致单板受力,严重威胁桥梁结构的运营安全。同时,出现病害后,由于板梁间没有检查及维修的空间,通常的做法就是换板,造成极大的浪费。预应力钢筋混凝土矮肋T梁具有建筑高度低,主梁间连接可靠,主梁间具有足够的维修空间等诸多优点,是中小跨径桥梁较理想的结构形式。本文以材料用量最低为目标函数,以承载能力及相关技术指标为约束条件,对预应力矮肋T梁桥进行尺寸优化设计,通过试验研究预应力矮肋T梁的受力性能,基于混凝土损伤模型理论对预应力矮肋T梁桥行车道板的疲劳性能进分析研究。主要内容如下:(1)以材料用量最低为目标函数,以承载能力及相关技术指标为约束条件对预应力矮肋T梁的截面尺寸进行优化设计,主要优化尺寸包括梁高及梁宽。(2)通过预应力矮肋T梁足尺试验和成桥试验,研究预应力矮肋T梁的承载能力及受力性能,验证结构尺寸的合理性。(3)分别采用空间有限元法、弹性支撑连续梁法、连续单向板法对行车道板进行内力分析,并与实测的行车道板内力进行对比分析,研究预应力矮肋T梁桥行车道板的合理计算方法;于疲劳试验及混凝土损伤模型理论对预应力矮肋T梁桥行车道板的疲劳性能进研究,研究预应力矮肋T梁桥面板的长宽比和桥面板厚度对疲劳性能的影响规律。本文取得以下主要研究成果:(1)得到桥宽12 m、标准跨径16m的预应力矮肋T梁的合理梁高为850 mm,合理翼缘板宽度为1500 mm。(2)预应力矮肋T梁的极限承载能力及正常使用极限状态的强度、刚度及正截面抗裂性均满足预应力混凝土 A类构件的设计要求。(3)简化的弹性支撑连续梁计算的预应力矮肋T梁桥行车道板的内力与试验结果相符,满足工程设计精度要求;在桥梁设计上取用长短边比La/Lb小于2.0的双向桥面板的疲劳性能优于单项板;随桥面板厚度的增加,桥面板疲的疲劳寿命增加。