装配式钢筋混凝土或预应力混凝土空心板梁桥因其设计标准化、生产集成化、施工装配化;工程造价低、建筑高度小、整体美观;结构受力明确等优点在近几十年来公路或城市中小跨桥梁建设中得到广泛的应用。但检测发现在役空心板桥会出现很多病害,尤其是铰缝开裂病害,若不及时维修会造成空心板桥单板受力及桥梁整体承载能力降低,从而威胁行车安全,影响公路及城市道路交通的正常运营,使公民的生命财产存在安全隐患,甚至造成桥梁坍塌事故发生,如2011年杭州钱塘三桥引桥坍塌事故,就是因为铰缝开裂并且长期未得到维修,使重车超载成为压垮桥梁的最后一根稻草。从2004年开始小铰缝空心板已被规范规定的大铰缝空心板代替,铰缝病害问题有所减少,然而运营3~5年后,还会出现这种典型病害。目前在浙江省公路桥梁建设中空心板逐渐被矮T梁取代,但因具有建筑高度低、施工方便及造型美观等优点,空心板仍在城市桥梁建设中应用,再加上以前建造的大量空心板桥梁目前仍处于在役状态,因此,从加固和预防两个方面对空心板桥进行研究,以期望控制该病害的发生或者恶化,是极具有现实意义及工程应用价值的。以2008年交通行业公路桥梁通用图中16m跨径,桥面宽度10m,斜交角为0度的空心板桥为工程背景,借助ABAQUS有限元软件计算分析,其主要研究成果如下:(1)针对存在铰缝病害的空心板桥,提出了装配式U型夹板加固空心板桥的初步加固方案,并阐述了空心板横向荷载分布系数计算理论和相应的加固理论,采用有限元软件ABAQUS建立简支空心板桥的三维实体模型,在模型计算结果得到验证的基础上得出如下结论:1)通过分析铰缝损伤状态、加固状态、原桥状态的铰缝应力差异性,可知加固后相应铰缝能恢复部分横向连接能力;2)应用荷载横向分布均匀性系数的概念表征空心板荷载横向分布能力,分析以上三种状态的均匀性系数差再次验证了装配式U型夹板的加固效果并对其进行了量化评估;3)对不同影响参数下空心板桥的加固效果分析对比,发现随着桥长的增大或桥宽的减小其加固效果呈明显增长趋势;中小跨径空心板加固工程中适宜采用3套装配式U型夹板,当桥长为16m时每套U型夹板纵向间距设定为7m,装置整体中心线与跨中截面重合;(2)综合在设计源头预防或杜绝铰缝开裂的措施,尝试提出了一种空心板桥建造过程中采用UHPC作铰缝填料的设计方案,以达到减少或预防铰缝病害的发生。通过对填充超高性能混凝土UHPC铰缝和目前常用的填充C50细石混凝土铰缝的空心板桥受力工作性能的研究,得出结论如下:1)通过引入名义车列和名义车道的概念,全面分析C50铰缝的受力状态,准确给出铰缝最不利受力时车辆的布载位置;2)分析研究了UHPC铰缝和C50铰缝的空心板桥铰缝结合面、铰缝自身、铰缝钢筋、空心板、铺装层的受力性能,结果显示UHPC铰缝的空心板桥以上各个部件的工作性能均不同程度的优于C50铰缝的空心板桥。当空心板桥上有超载作用时UHPC铰缝较C50铰缝有更好的抗超载能力,超载比例有较大的提升。