交通是经济社会发展的先行官,桥梁正是交通发展的基础。预应力混凝土箱梁桥以其较大的跨越能力、良好的整体性等优点,广泛地应用于交通建设中。但由于设计、施工、管理等多方面原因,导致预应力混凝土箱梁桥在施工和运营期间,箱梁底板等位置容易出现裂缝,严重时会破坏桥梁的稳定性和使用年限,并增加维修成本。国内外学者对箱梁开裂原因做了大量研究工作,但多数是针对箱梁顶板裂缝的研究,而对底板纵向裂缝和横向受力分析还比较少。本文为探究箱梁底板纵向开裂机理及应采取的有效防治措施,以实际工程为背景,将理论与有限元分析相结合,对预应力混凝土箱梁底板纵向开裂因素进行参数分析,并结合现场试验结果,对桥梁加固效果进行了验证。本文主要工作如下:(1)本文从箱形截面梁裂缝的类型、部位和产生的根本原因出发,结合箱形截面理论,从预应力束径向力、合龙段高差及钢束折角效应、钢筋的设置等方面,分析了在施工和运营状态下预应力混凝土箱梁桥底板纵向裂缝的发生机理和箱梁底板发生纵向裂缝的主要因素。(2)结合工程实例,应用桥梁结构分析有限元软件midas Civil,对工程实例建立了结构分析整体模型。通过整体结构计算,得到了桥梁在跨中合龙束张拉前后及成桥状态下的内力和应力分布规律,并为局部模型分析提供了边界条件。(3)结合midas Civil整体计算结果,应用通用有限元软件ANSYS对桥梁跨中合龙段进行实体建模计算,对箱梁底板横向受力规律进行了分析;通过控制箱梁底板横向受力影响因素的方法,对箱梁底板横向受力进行了参数化分析,得出了各个参数对底板受力的影响效应。结果表明,混凝土自重引起的框架效应、底板纵向预应力产生的径向力大小、底板钢束张拉的时间、混凝土自身的泊松效应和施工中底板以直代曲而产生的节段折角效应等因素对底板混凝土横桥向的受力有着不可忽视的影响。(4)通过对桥梁定期检查的数据分析,发现箱梁底板纵向裂缝发生最多,结合设计加固方案,对已加固的桥梁进行了有限元模拟分析。在有限元结构计算理论值与现场荷载试验数据比对分析的基础上,对桥梁的加固效果进行了评价。结果表明,所选加固方法对该桥有利,延长了桥梁的使用年限,为同类型桥梁的施工和加固提供了一定的借鉴价值。