在现有公路桥梁建设中,以预应力混凝土梁桥为主的中小跨径桥梁在数量及长度上都占了相当大的比重,由于混凝土抗拉强度较小,加之交通量的迅猛增长以及长大重车的不断增多,在反复车辆荷载作用下,使得弯剪受力区域可能产生腹板斜裂缝的疲劳问题。因此,从多角度考虑弯剪受力状态下混凝土疲劳主应力限值的取值,以及混凝土开裂后构件的疲劳性能退化规律等具有重要意义。基于此,本文的主要研究工作内容及成果如下:1、参阅国内外相关文献,具体总结了混凝土材料及构件的弯拉疲劳及受剪疲劳以及钢筋疲劳的研究现状及相应的研究成果;详细介绍了混凝土疲劳分析理论及寿命预测方法以及基于非线性有限元的混凝土疲劳数值分析方法等。为后续研究工作提供理论基础与思路启发。2、基于现有混凝土剪切强度试验,设计并制作了采用钢板加固的“Z”形试件及加载装置;并基于弥散裂缝模型及扩展有限元方法对其进行非线性分析,预测裂纹萌生位置及裂纹扩展方向等,理论验证了试件的可行性。3、开展了混凝土静态力学性能试验及受剪疲劳试验,得到了其静态抗压、抗剪性能及受剪疲劳破坏特征和S-N曲线方程;并分析探讨了剪切应变幅随疲劳次数发展的关系,提出了基于剪切刚度退化预测混凝土受剪疲劳寿命的方法。4、从构件形式出发,基于数值分析方法研究混凝土开裂后预应力混凝土梁的疲劳性能。首先基于塑性损伤模型对一预应力混凝土箱梁进行极限承载能力模拟分析,验证其可行性;然后通过混凝土刚度退化、剩余强度退化、钢筋剩余强度退化及预应力损失等参数退化规律,结合疲劳失效全过程简化分析方法,对其进行了疲劳失效全过程数值仿真分析;结果表明采用本文方法能较好的模拟弯剪受力状态下预应力混凝土结构的疲劳性能。