体外预应力波形钢腹板组合箱梁是一种新型的组合结构,与传统的混凝土箱梁相比,具有独特的技术优势可以避免传统混凝土箱梁中的一些难以解决的问题,特别是腹板的开裂。然而,虽然波形腹板组合梁在国外已有相当的应用,但由于我国的理论和试验研究不够成熟,工程应用相对较少。为了获得对这种结构的力学性能的更多认识,本文在已有研究成果的基础上,对两根波形钢腹板组合简支梁(编号PSCB1和PSCB2)进行了抗弯承载能力和疲劳损伤试验研究和理论探讨,主要内容如下。为了解疲劳损伤对波形钢腹板组合结构剩余承载能力的影响,通过对疲劳损伤后的试验梁PSCB2的承载能力全过程试验,分析了试验梁的弹性及塑性阶段的基本力学性能和破坏形态,并与未损伤的试验梁PSCB1的全过程试验结果进行了对比。组合结构的设计理念是利用不同材料的特性,扬长避短,其疲劳性能也应该从各项组成材料的疲劳性质入手,并从结构整体上考虑。本文从材料疲劳损伤的基本特性入手,对波形钢腹板组合箱梁各组成材料进行了疲劳损伤理论分析;基于试验梁PSCB2的疲劳试验资料,对比了波形钢腹板组合箱梁与波形钢腹板钢梁的疲劳性能,并根据波形钢腹板钢梁的疲劳研究成果,探讨了波形钢腹板组合箱梁的疲劳性质,提出了相关建议。通过对混凝土的疲劳损伤的理论分析,推导了混凝土疲劳损伤后的强度退化模型;从混凝土的本构关系入手,基于损伤退化的混凝土强度模型,导出了试验梁PSCB2疲劳损伤后的混凝土应力-应变关系曲线;在已有研究成果的基础上,采用非线性全过程分析程序,基于M-N-Φ关系对试验进行了全过程模拟,并与试验结果进行了对比。最后,对可能影响波形钢腹板组合箱梁承载能力的结构参数—有效预应力、预应力锚固端位置、顶底板厚度、跨高比和体外索二次效应进行了讨论,为工程实践提供了一定的参考。