随着高强混凝土、高强度钢筋和预应力等建桥技术的日益成熟，大跨径预应力混凝土连续箱梁桥在短短的几十年内发展迅猛。自上世纪六十年代以来，随着我国交通运输事业的发展，预应力混凝土连续箱梁在现代桥梁中得到广泛应用，先后建成了一大批具有世界水准的大跨径桥梁。已建成的这些桥梁基本上都是按全预应力混凝土构件进行设计，按理在正常使用极限状态下都不应该出现梁体裂缝，但是已建预应力混凝土连续箱梁桥上的开裂情况却非常普遍。因此，对预应力混凝土连续箱梁桥出现的典型裂缝病害成因进行分析研究，并提出科学有效的预防控制和加固维修措施，具有重大的现实意义。本文在对多座大跨径预应力混凝土连续箱梁桥裂缝病害和加固维修方法进行广泛调查分析和总结归纳的基础上，结合湘潭湘江二桥典型裂缝病害的成因分析、结构状态评定、结构加固维修的设计、施工，较深入地研究了预应力混凝土连续箱梁截面应力计算理论。论文主要研究内容如下：(1)以湘潭湘江二桥加固维修前的裂缝病害检测报告和静动载试验报告为依据，对该桥存在的主要工程质量问题进行简要论述；(2)从箱梁截面的受力特性、恒载应力(包括箱梁的剪力滞效应)、预加应力、温度应力、混凝土收缩徐变应力、活载应力(包括扭转、畸变)及主应力的计算分析等七个方面，研究了预应力混凝土连续箱梁截面应力计算理论；(3)采用平面有限元程序GQJS8.9分析了湘潭湘江二桥箱梁典型裂缝病害的成因，特别针对箱梁底板纵向裂缝，以单向板计算理论为基础，建立了“平面框架”模型，推导出比较实用的底板横向正应力计算公式，为深入研究箱梁底板纵向裂缝的成因提出了一种简便实用的分析方法。在此基础上，对连续箱梁设计规范、设计理论和施工工艺中不完善之处，提出预防控制裂缝的有效措施；(4)对湘潭湘江二桥几种典型的加固维修方法(壁可法灌浆、体外预应力索加固、粘钢加固、碳纤维加固)从受力作用机理、设计计算方法和施工工艺的角度进行了深入的探讨，并指出其成功所在和不足之处；(5)通过加固施工前后两次静动载对比试验对其加固效果进行了客观评价，表明该桥的加固维修方法总体上是科学有效的，是综合运用现有旧桥加固技术成果的典型范例之一，对其它同类型桥梁的加固维修具有现实的借鉴意义。