在土木工程结构中，桥梁是一种在不干扰下部交通情况下跨越障碍物的工程结构。在普通民众看来，桥梁像花岗岩一样坚硬，可是在工程师眼中，桥梁是一种独特的结构类型，它不同于我们常见的结构物。在环境温度作用下，桥梁结构会发生一定的膨胀或收缩；在环境风荷载的作用下，特大跨径桥梁会发生振动。而且，桥梁还会受到来自于融雪盐、环境腐蚀和超载作用的不利影响。桥梁是交通系统中最为关键的一环，而且它的安全性关系到我们每个人的安危。桥梁的设计理念、技术进步，以及世界范围内的桥梁建设中所获得的经验，代表了土木工程界最为重要和引人注目的成就。本文的主要研究工作包括：通过桥梁结构的静力和动力分析理论，分析桥梁结构病害发生前，结构在恒载和活载作用下的设计内力。识别和确定桥梁结构上构件的病害。通过静力和动力荷载试验，评价桥梁结构的静力与动力工作性能。通过不同的损伤构件加固维修方法，提高桥梁结构的工作性能。通过理论与实验方法分析加固后结构的静力和动力响应，进而评价维修加固后桥梁结构的工作性能。针对不同的结构形式和病害类型，本文主要以三座桥作为研究对象。第一座是佳木斯预应力混凝土T梁桥，第二座是哈双预应力混凝土箱梁桥，第三座是三股线部分预应力混凝土箱梁桥。本文通过SAP2000VER.14.2.0对这三座桥进行了理论分析，获得了这三座桥的设计内力，以及结构的动力和静力响应。分析结果显示，三座桥的最大应力、应变，最大竖向位移均满足现行桥梁规范（JTG D62-04）的技术要求。但由于当时基于的桥梁设计规范（JTJ023-85）所采用的设计荷载低于现行规范（JTG D62-04），再加上超载现象的普遍存在，三座桥均存在超过现行规范要求的拉应力，并在拉应力区出现了混凝土开裂。动力分析中确定了桥梁结构的固有频率、受迫振动频率、加速度、位移和冲击系数，而且分析结果显示车辆速度对桥梁的动力响应有明显的响应。病害的现场检查结果显示，三座桥的结构构件均存在不同程度的多处病害。在桥梁箱梁的不同位置都发现了大量的混凝土开裂现象，裂缝的存在影响了结构的工作性能，降低了结构的刚度和弹性工作状态。对混凝土碳化深度、混凝土抗压强度、桥面完整性，以及混凝土腐蚀情况的测试，评价了桥梁材料的性能。静载和动载测试评价了整体结构的工作性能。根据中国规范中的评价指标，桥梁的众多结构构件均存在刚度不足和承载力不足的现象。因此，这些桥梁均需要维修加固来提高其工作性能，并延长结构的使用年限。对这些桥梁可以有许多不同的方法来进行维修加固，以提高结构的静力和动力的工作性能。佳木斯大桥采用的维修加固内容包括：维修桥面铺装层、更换伸缩缝、处理支座、对裂缝化学灌浆处理、对顶板进行钢板加固，以及T形悬臂结构主跨体外预应力加固。对哈双大桥采用的维修加固方法包括：处理混凝土裂缝、沿桥梁纵向加厚箱梁腹板并增加体内预应力，以及对箱梁间的横隔板进行混凝土加固。对三股线大桥采用的维修加固方法包括：增加10CM厚的桥面铺装层、对中跨和边跨箱梁的底部使用钢板加固、桥梁全部结构体外预应力加固、中跨合拢段底部下边缘粘贴高强度混合纤维加固，以及化学灌浆处理处理混凝土的结构裂缝。本文通过SAP2000VER.14.2.0分析了维修加固后桥梁结构的静力和动力响应。结果显示，加固后结构的拉应力降低了50%，竖向位移相对于加固前也有减小，表明这些维修加固方法有效地提高了结构的工作性能。维修加固后结构的固有频率也得到了增加，这表明加固方式可有效地降低结构振动，增大结构弹性工作范围。维修加固后，我们还进行了实地的病害检查和荷载试验，结果显示，结构构件状态良好，没有新的裂缝产生，裂缝灌浆处理效果较好；外贴钢板也都处于较好的工作状态；虽然更换了全部的伸缩缝，但仍有部分伸缩缝又发生了严重的损害，影响了结构整体的工作性能；体外预应力系统工作状态良好；桥面板工作状态良好，但在佳木斯大桥上桥面板局部出现了裂缝并且有沥青渗出。静载试验结果显示试验值均小于理论值，表明结构强度满足规范要求，结构处于良好的弹性工作状态（哈双大桥只进行了动载试验）。动力试验结果显示，经过了维修加固之后，结构的固有频率增大，实际振动频率降低。因此，可以认为维修加固可以有效地提高结构的静力和动力工作性能。由于这三座桥梁不同的设计和建设方法，佳木斯大桥表现出了较大的动位移和加速度，而哈双大桥的拉应力和固有频率较大。