随着我国公路交通基础设施事业的快速发展,桥梁在公路里程数中占比越来越大,其中预应力空心板梁桥因其桥型简单、施工方便、稳定性好等优点,在中、小桥梁建设中得到广泛应用。随着运营年限的增加,在役空心板梁桥出现了大量的铰缝病害,目前针对铰缝破坏的识别主要是通过目测法,该方法难以判断其实际破坏程度。铰缝病害程度评价方法多数基于静载试验,但静载试验需要中断交通,成本较大。现有的评价方法可以对铰缝损伤或破坏做出定性判断,但缺乏具体的程度划分。随着车桥耦合的发展,依据桥梁动力响应的判别方法得到广泛应用。因此本文依托实际工程背景,利用显示动力分析软件LS-DYNA建立三维车—桥有限元模型,研究不同铰缝病害的桥梁在汽车荷载作用下的动力响应,拟提出相关评价指标,判断铰缝病害的位置和程度。首先,通过调研京沪高速公路在役预应力空心板梁桥定期管养资料,对比分析两种跨径类型桥梁的病害情况,从病害桥梁座数及孔数占比等角度对铰缝病害进行了统计分析。部分桥梁铰缝病害的发展情况显示,梁端及跨中是铰缝病害的频发位置,其原因可能是支座脱空以及车辆超载。在此基础上,建立跨径13米预应力空心板梁桥及汽车有限元实体模型,利用LS-DYNA进行动力分析,研究车速车重对动力响应指标的影响。结果表明,车速越大挠度时程曲线的波动越平滑,不同车速下梁板挠度差值极小,车辆荷载越大挠度值越大;相对于车重,车速对加速度影响较大,速度越大,车辆对桥梁的冲击作用越大,加速度幅值越大。结合依托工程铰缝病害现状分析结果,确定模拟工况铰缝破坏位置为梁端和跨中,破坏程度分别为25%、50%、75%等三个工况,研究铰缝不同破坏位置、不同破坏程度下桥梁的动力响应。研究发现,与相对位移及相对开合相比较,铰缝病害对铰缝两侧梁板的加速度影响较大,加速度响应最为敏感。某一位置铰缝部分破坏,其相对位移、相对开合相对铰缝完好时数值变化较小,但加速度幅值比变化明显。最后,基于上述研究,提出依据铰缝两侧梁板加速度幅值比评价铰缝病害程度的方法。当加速度幅值比接近1时,可认为铰缝状态完好;当该处加速度幅值比处于[1,1.5]时,铰缝破坏程度低于25%;当加速度幅值比处于[1.5,2]时,铰缝破坏程度约为[25%,50%];当加速度幅值比处于[2,2.5]时,铰缝破坏程度约为[50%,75%];当加速度幅值比超过2.5时,可认为铰缝破坏程度超过75%,梁体处于“单板受力”状态。利用提出的评价方法对京沪高速公路某预应力空心板梁桥铰缝状态进行评价,发现该桥第6#铰缝处于轻微病害状态,提出的评价方法可在不中断交通的情况下评价铰缝的病害程度,为实际工程铰缝健康状态评价提供参考。