预应力混凝土(PC)箱梁桥自上世纪初首次建造至今,国内外已经得到了广泛的使用。同时,我国经济的迅猛腾飞大力推动了交通行业的发展,车辆荷载趋于重型化,交通运输呈现出“大流量、超重和渠化交通”的特点;许多地区的在役PC箱梁桥呈现出腹板斜向开裂,轻则缩短服役年限,重则直接威胁其正常使用。为了探明PC箱梁桥腹板开裂后重复荷载作用对其性能的影响,本文做了仔细的研究分析,主要工作及成果如下:1、参阅了许多的国内外资料文献,详细介绍了PC结构及其材料组成物的疲劳性能研讨历程;介绍了传统疲劳寿命研究手段和以断裂力学为基础的疲劳裂纹扩展寿命分析方法及其求解过程。为本文的研究提供了思路及理论依据。2、本文开展了一个大型的包含有12片PC箱梁的实验室试验:其中3片梁进行静加载,3片进行两级变幅加载,6片进行等幅加载,全面分析了荷载变化情况、箍筋应变发展历程、斜裂缝的开展特征以及影响箍筋应变和裂缝开展的相关因素等对其开裂后性能的影响,仔细观察分析了试验现象和实测数据。3、通过实测数据来结合理论分析,推导出重复加载时PC箱梁箍筋的有效应变计算式,并且提出了循环加载时PC箱梁的斜裂缝宽度计算公式;可以对斜裂缝宽度进行定量计算,计算精度能够满足使用要求;对比了国内外相关规范中关于裂纹宽度计算的规定。4、建立了PC箱梁刚度退化模型及其相关联的承载力退化模型,研究了PC箱梁在重复加载过程中的刚度及承载力退化规律,为研究实际桥梁结构的剩余承载能力提供了依据;通过计算证明了基于断裂力学的裂纹扩展分析方法可以用于PC箱梁的疲劳寿命预测,但需要进一步完善研究。