预应力混凝土小箱梁桥因其特有优势在市政桥梁和公路桥梁中得到广泛应用,但受自然因素和人为因素的共同影响,在役预应力小箱梁易出现钢筋锈蚀、混凝土劣化、结构损伤积累等病害,部分桥下净空受限的小箱梁桥还会遭遇超高车辆的撞击,致使梁体产生严重损伤,极大地影响小箱梁的适用性和承载能力,因此,考虑结构损伤因素的预应力混凝土小箱梁承载能力提升研究显得十分重要。本文以一座遭车辆撞击且导致损伤的在役预应力混凝土小箱梁桥为背景,通过检测评定与加固分析、静力加载破坏试验、精细化数值分析等,对小箱梁进行基于结构修复措施和粘贴钢板加固法的承载能力提升技术适应性展开研究,主要研究内容及结论如下:（1）对完好小箱梁、损伤小箱梁及修补小箱梁进行检测评定、承载能力检算分析,并与桥梁的最不利荷载效应进行对比,同时基于粘钢加固法对其中的完好小箱梁、修补小箱梁进行加固分析。分析结果表明:梁体损伤使小箱梁的刚度降低、自振频率下降,同时也降低了小箱梁的承载能力;钢筋补强、混凝土修复等结构修复措施和粘钢加固措施能提升预应力小箱梁的承载能力,而且粘钢加固措施对预应力混凝土小箱梁的承载能力提升效果是由加固钢板和被加固梁的原有承载能力共同决定,故在加固过程中需要考虑原梁的实际承载能力对其粘钢加固效果的影响。（2）对完好小箱梁、粘钢加固修补小箱梁进行足尺原梁破坏试验,测试得到试验梁关键截面的应力应变、挠度等随加载变化的发展历程,并据此推定两种小箱梁的实际承载能力,以对比研究完好小箱梁与粘钢加固修补小箱梁之间的承载能力差异。研究结果表明:预应力小箱梁承载能力的理论计算值及检测评定值远低于其承载能力试验推定值;小箱梁预应力钢绞线断裂侧的挠度、裂缝发展程度均要大于未断裂侧,而加固钢板可以分担部分荷载,并起到抑制裂缝发展、降低裂缝宽度的作用;加载历程对预应力小箱梁加载初期的刚度影响较大,故在加固过程中需要考虑二次受力对小箱梁力学性能的影响;钢筋补强、混凝土修补、粘钢加固等措施能有效提高损伤小箱梁的极限承载能力、结构刚度,使其极限承载能力恢复到完好小箱梁的水平,但对开裂荷载的影响较小。（3）基于ABAQUS软件,并结合荷载破坏试验结果,分别建立完好小箱梁、损伤小箱梁、修补小箱梁、粘钢加固修补小箱梁及粘钢加固完好小箱梁共计5种精细化有限元模型,以研究梁体损伤、结构修复措施及粘钢加固措施对预应力小箱梁力学性能的影响。研究结果表明:基于现场材料检测结果的精细化数值分析方法在预应力小箱梁承载能力提升研究中具有较好的适用性,能较好的模拟梁体损伤情况和结构修复加固情况,较准确地确定小箱梁的极限承载能力;通过五种小箱梁的精细化分析,验证了预应力钢绞线对预应力小箱梁开裂荷载、结构几何尺寸对预应力小箱梁的刚度具有较大的影响,也证明了预应力钢绞线损伤、梁体截面损伤均会降低结构的承载能力。