钢筋混凝土空心板梁桥是我国中小跨度桥梁中广泛采用的结构形式之一。随着公路通行能力和服务水平不断提高,对服役桥梁的各项性能提出了更高的要求,而在外界诸多不利因素的长期影响下,服役桥梁病害逐渐增多,损伤程度不断加深,结构性能逐渐退化,是道路桥梁运营能力和安全的“瓶颈”,因此对既有钢筋混凝土梁的抗弯承载力分析研究变的尤为重要。本文以某高速公路服役20年的8m跨径钢筋混凝土空心板梁单梁破坏性两点对称加载试验为依托。对试验梁进行了损伤状况、几何形态、材质状况检测评定和抗弯极限承载力试验。根据Abaqus混凝土损伤塑性(CDP)模型基本理论、材料的本构建立了试验梁CDP模型。利用CDP模型对受拉裂缝的产生及发展和试验梁受压破坏过程进行了模拟。根据扩展有限元法基本理论和Abaqus中XFEM(扩展有限元法)裂缝的扩展基本理论建立了试验梁混凝土裂缝扩展模型,对裂缝的产生和扩展进行了模拟。通过Abaqus的混凝土损伤塑性(CDP)模型计算,结合试验与模型模拟计算结果对试验梁的挠度、混凝土应变、钢筋应变、破坏过程、极限承载能力进行试验和理论分析,得出试验梁正常使用极限承载能力和抗弯极限承载能力的变化情况。通过CDP模型拉压损伤计算,分析试验梁损伤裂缝的产生、发展趋势和梁顶受压区混凝土受压破坏过程,得出CDP模型拉压损伤计算结果间接反映以上试验梁试验结果的可行性。通过Abaqus的XFEM(扩展有限元法)钢筋混凝土梁裂缝扩展模型根据裂缝的实际情况预制多条裂缝,模拟裂缝受力发展情况,得出XFEM钢筋混凝土梁裂缝扩展模型对钢筋混凝土梁裂缝扩展模拟的可行性,可为工程中结构的裂纹及裂缝的扩展情况提供数值模拟预判。