预应力混凝土T梁以其独有的优势普遍应用于我国的桥梁建设中,而在预应力混凝土桥梁长期服役期间,不仅要承受静力荷载作用,还要承受车辆荷载等循环荷载的作用。随着循环荷载次数的增加,结构内部会出现累积疲劳损伤和预应力损失,在使用阶段产生了受力裂缝和过度下挠等病害,最终导致结构承载能力退化,影响结构的安全性、耐久性和使用寿命,因此有必要对预应力混凝土梁在疲劳荷载作用下的承载性能进行研究。本文选取我国公路桥梁中标准跨径30m的预应力混凝土简支T梁,按1:5的缩尺比例设计并制作6根相同的模型试验梁。通过开展试验梁静载及疲劳加载试验,分析疲劳荷载作用下预应力混凝土梁的有效预应力及抗弯刚度变化规律,研究预应力混凝土梁在疲劳荷载作用下的承载能力退化机理。本文的主要研究内容如下:(1)开展了预应力混凝土试验梁静载试验研究,分析试验梁静力加载过程中的破坏特征及其组成材料的力学性能,验证试验梁截面尺寸及配筋设计的合理性,根据静载试验结果确定试验梁疲劳加载试验的荷载上下限。(2)开展未裂预应力混凝土试验梁疲劳荷载试验,研究疲劳加载过程中试验梁内预应力筋有效预应力变化规律,分析预应力筋的预应力损失与试验梁残余挠度的关系;考虑到受压区混凝土不可恢复的疲劳徐变是产生预应力损失的主要因素,基于试验结果和疲劳徐变的主要影响因素提出了混凝土疲劳徐变的计算公式;基于规范中静力抗裂验算方法,考虑疲劳加载过程中受拉区混凝土疲劳强度折减及预应力筋的预应力损失,给出反复荷载下预应力混凝土梁疲劳抗裂验算公式。(3)开展预裂预应力混凝土试验梁疲劳荷载试验,根据试验结果主要分析疲劳加载过程中不同循环加载次数后试验梁挠度和抗弯刚度的变化规律,发现在疲劳加载过程中发生疲劳失效的预应力混凝土梁的抗弯刚度呈现急剧下降—稳定缓慢衰减—加速下降三阶段变化规律,且失效后梁体仍有60%左右的剩余抗弯刚度。在此基础上,根据初始挠度扩大系数法,提出疲劳加载过程中梁体抗弯刚度前两阶段变化的计算公式;在第三阶段,梁体抗弯刚度呈现线性加速衰减趋势且梁体疲劳失效时还有60%的剩余抗弯刚度,由此提出疲劳加载过程中第三阶段梁体抗弯刚度变化的计算公式。(4)对疲劳加载若干万次后的试验梁进行静载破坏试验,分析疲劳加载后预应力混凝土梁的受力性能,并与静载试验梁的承载力相比较,探究疲劳荷载对预应力混凝土梁承载能力的影响。结果发现疲劳加载后预应力混凝土梁的剩余承载能力与普通钢筋状态有一定关联,且预应力混凝土梁的疲劳寿命与普通钢筋应力幅密切相关。在此基础上,对比分析了规范普通钢筋应力幅计算值与试验实测值,通过国内外研究单位或学者提出的变形钢筋的S-N曲线方程验算了本文四片试验梁的疲劳寿命,并对静载或等幅疲劳加载若干万次后的试验梁极限荷载试验值与规范极限荷载计算值进行了比较。