高温下预应力混凝土结构的材料性能发生改变,进而导致结构整体性能的改变。与常温加载过程相比,高温下结构的破坏更加突然,实际结构因火灾突然坍塌的事故屡见不鲜。同时,影响结构高温下力学性能的内外因素复杂多样,包括升温速度、最高升温温度,加热时间、加热面积、外荷载大小、混凝土保护层厚度、配筋率、钢筋锈蚀程度、预应力筋初始应力值等。由于实际桥梁结构遭受火灾时受热位置随机性较大,且通常处于局部受热状态,目前尚无成熟的理论和完善的方法可以对结构抗火承载力进行准确计算。因此,本文进行了局部受热状态下有粘结预应力混凝土梁的试验研究,获得了简支梁裂缝与变形发展规律、破坏形态、结构内部温度场分布状况等,具体研究内容包括以下几个方面:(1)通过2根有粘结预应力混凝土梁的高温后静载试验,并与常温静载试验进行对比,分析了高温与锈蚀耦合作用对预应力混凝土梁整体破坏形态和力学性能的影响。(2)完成了8根有粘结预应力混凝土梁局部高温作用下的加载试验。通过两个阶段的加载,即升温阶段施加恒荷载和降温阶段继续增加荷载直至试验梁完全破坏。研究了钢筋锈蚀、预应力筋初始应力、以及预加荷载对试验梁高温下破坏过程及力学性能的影响。(3)基于传热学理论,在ANSYS中建立三维瞬态温度分析模型,得出结构内部温度场分布随时间变化规律,并与实测结果进行对比,为结构高温力学模拟提供依据。根据材料的高温蠕变模型、本构关系和常温静载模型的理论,编制高温力学分析程序,将ANSYS的温度场模拟结果导入,然后进行求解。最后,通过改变结构设计参数,给出不同受热工况下梁的位移变化趋势,为结构的抗火设计提供依据。