随着我国重载铁路运营列车轴重的提高和运量增加,部分既有铁路预应力混凝土梁梁端出现斜裂缝,对桥梁运营和行车安全带来一定影响。本文以朔黄重载铁路32 m预应力混凝土简支梁为研究对象,采用有限元仿真分析与实桥试验相结合的方法,对重载运输条件下预应力混凝土梁的抗裂性能进行研究。主要研究内容如下:(1)利用有限元法对32 m普通高度预应力混凝土简支梁在恒载和重载列车荷载作用下的剪应力和主拉应力进行仿真分析,找出剪应力最大位置,并对其抗裂性能进行分析。分析结果表明,32 m普通高度梁剪应力的最大位置为距支座1.60 m的端部截面处;剪应力是控制斜裂缝的主要因素,梁端最大剪应力小于混凝土的容许剪应力,在理论上满足规范要求,但是桥梁结构的安全储备降低。(2)选取存在梁端斜裂缝的梁体和完整状态的梁体进行静载试验,分析梁端斜裂缝对桥梁跨中挠度、跨中梁底混凝土应力、梁端剪应力及主应力的影响。试验结果表明,存在斜裂缝的梁体的跨中挠度、跨中底板混凝土应力增量、梁端剪应力增量及主应力增量的实测值均大于完好状态下梁体的实测值,最大相差25.8%,表明斜裂缝使得桥梁结构整体承载能力降低。(3)选取存在梁端斜裂缝的梁体和完整状态的梁体进行动载试验,对桥梁跨中横向振幅、跨中横向加速度、跨中竖向振幅、跨中竖向加速度等动力参数进行测试,分析梁端斜裂缝对桥梁振动特性的影响。结果表明存在斜裂缝的梁体的跨中横向振幅、跨中横向加速度、跨中竖向振幅、跨中竖向加速度均大于完好状态下梁体的实测结果,最大相差26.8%,表明斜裂缝对桥梁横向刚度、竖向刚度有不同程度削弱。(4)针对预应力混凝土简支梁桥裂缝问题,可视情况采用灌浆法、粘贴碳纤维片材法、体外预应力法和粘贴钢板法等进行加固。