随着我国桥梁事业的蓬勃发展,小半径预应力混凝土曲线梁桥以其造型美观、占地小、造价较低等优点在城市交通中应用的越来越广泛,与此同时,由于对小半径曲线梁桥认识不足,导致工程病害及事故常有发生,因而对小半径曲线梁桥的深入研究也越发显得重要。本文以湖南省某桥为工程背景,采用有限元分析和荷载试验相结合的方法,对中墩独柱支撑的小半径预应力混凝土曲线梁力学性能以及优化措施进行了研究。本文的研究工作和主要成果如下:(1)根据小半径曲线梁桥的计算理论以及数值计算方法,利用通用有限元软件ANSYS以及桥梁专用软件MIDAS/Civil分析了该桥在自重、预应力荷载以及移动荷载作用下的力学性能,如扭矩分布、应力以及支座反力大小。(2)研究分析了非对称布置力筋、支座偏心以及加强截面刚度对该桥的挠度以及扭矩分布情况的影响,提出了改善小半径曲线箱梁桥力学性能的优化措施,并针对背景工程提出改进方案。(3)通过背景工程的静载试验,测定各控制截面的挠度以及应变值,换算后得到各关键截面的弯矩值,将测试结果与数值计算结果进行对比分析,对该桥改进方案条件下的实际刚度以及承载力进行了评价,得出满足《大跨度混凝土桥梁试验方法》的结论。(4)通过结构的跑车试验、跳车试验以及刹车试验,得出结构的实测基频、自振特性以及冲击系数等动力参数,结合有限元分析得到结构的基频,并利用这些实测数据进一步判断结构在进行改进优化之后的整体性能和运营状态。