在预应力混凝土梁桥众多的病害中,梁体下挠是最主要的病害之一。混凝土桥梁的长期下挠病害,影响桥梁的行驶舒适性与安全性,影响结构的使用寿命与耐久性。而对于铁路桥梁而言,尤其是高速铁路桥梁,桥梁结构的长期变形将影响线路的平顺性,甚至影响列车安全。由于混凝土收缩徐变因素的不确定性,混凝土结构变形确定性分析方法与实验测得的变形可能会有很大的差异,而在随机性与可靠度研究领域,大多关注于结构承载能力范畴,而对于结构正常使用极限状态内的研究,开展相对较少。故本论文以混凝土简支梁桥为基本研究对象,拟从最基本的构件形式出发,内容主要包括以下几个部分：首先,在国内外已有研究成果的基础之上,较全面的总结了现有收缩徐变预测模型以及徐变的计算理论,介绍了非线性有限元分析计算软件CSBNLA,讨论了本文进行随机分析时考虑的不确定性因素,罗列了主要的随机变量,介绍了随机分析方法和敏感性分析方法。其次,在确定了研究方法和途径的基础上,提出了基于分片响应面的蒙特卡洛法,并分别采用蒙特卡洛法(MC)、基于响应面的蒙特卡洛法(MC-RSM)和基于分片响应面的蒙特卡洛法对钢筋混凝土试验梁的短期及长期变形的随机分析,结果表明,基于分片响应面的蒙特卡洛法与直接蒙特卡洛法结果吻合良好。最后,采用蒙特卡洛法(MC)与混凝土非线性有限元分析技术,建立了预应力混凝土梁桥加载全过程的变形随机分析模型、考虑时间历程的预应力混凝土梁桥活载变形分析模型及相应的敏感性分析模型。对考虑徐变特性的预应力混凝土梁桥跨中变形的随机性展开研究,针对成桥后不同加载龄期在不同活载作用下的变形给出基于概率意义的一般规律。研究结果表明,在混凝土梁变形行为中的随机性是不可忽略的,若采用确定性的分析方法,对于结构正常使用极限状态有时并不能给出有概率保证意义的分析结果。因此,建议在结构的长期效应分析中应考虑具体变量的随机性给分析结果带来的影响。