随着我国交通事业的快速发展,预应力混凝土T梁桥被广泛应用于铁路、公路桥上。此类桥型在运营服役期间,有相当数量的桥梁出现了不同程度的开裂损伤问题,且日益严重,已直接影响到结构的安全性、使用性及耐久性。本文对2根部分预应力混凝土T梁进行静力加载试验研究,并结合有限元数值模拟,获取加载过程中的挠度、应变、裂缝等结构响应发展规律,研究预应力混凝土T梁在开裂之后裂缝分布形态和力学性能,主要研究工作如下:(1)首先对混凝土构件开裂原因、开裂机理及裂缝分析方法做了总结,然后详细介绍了有限元模拟裂缝的方法及裂缝宽度的有限元计算方法。(2)对预应力混凝土简支T梁进行室内模型试验,获取挠度、应力应变、裂缝间距和裂缝宽度等数据,分析试验梁的裂缝和挠度产生及发展的规律。通过对试验数据的分析计算,得到以下结论:裂缝的高度和宽度随着荷载等级的提高不断地增加,且两者的增长是交互进行的;荷载和裂缝特征统计参数(平均裂缝高度、最大裂缝宽度、平均裂缝宽度、平均裂缝间距和裂缝总宽度)之间存在一定的关系,除与平均裂缝间距关系不明确之外,与其余参数均为线性关系;两根试验梁开裂荷载、屈服荷载、极限荷载及裂缝间距、数目、最大裂缝宽度都有很大的区别,但裂缝产生和发展的规律大致相同。(3)简单介绍了有限元计算软件ABAQUS的基本理论,利用有限元软件对试件加载过程进行了有限元仿真模拟,分析了试件加载过程中跨中挠度、截面应力的变化及裂缝开展情况,并与试验结果进行了比较,其结果与试验结果吻合良好,从而验证了利用ABAQUS的数值模拟技术对裂后预应力混凝土梁非线性力学行为展开研究是合理可行的。(4)在前面的基础上,设计新的模型梁,利用有限元软件对模型梁进行受力性能参数分析,得出如下的结论:增加非预应力筋配筋率,能有效提高梁的承载能力,但梁的延性会降低;增加预应力筋配筋率,能显著提高梁的开裂弯矩和极限弯矩;增加混凝土的轴心抗压强度,能显著提高梁的刚度等。