波纹钢内衬加固既有涵洞为一种绿色、新颖的涵洞加固方法,具有充分利用既有涵洞、不中断地面交通和施工方便等优势,在涵洞加固改造工程中得到了越来越广泛的应用。由于在旧涵和波纹钢结构之间填充有混凝土,波纹钢结构的受力模式不同于传统的波纹钢-土体相互作用;目前,国内外对波纹钢内衬加固涵洞力学性能的研究较少,对其加固机理的认识尚不明确。因此,本文采用室内试验和有限元分析的方法,对波纹钢内衬加固钢筋混凝土管涵与盖板涵的力学性能进行了探索。首先,通过波纹钢管内衬加固钢筋混凝土管的两点加载试验,研究了钢内衬形式、钢筋混凝土管破损程度、内填料抗压强度和竖向偏心对加固管力学性能的影响,分析了加固管的加固效果、变形与受力特性和传力机理。试验结果表明:波纹钢管内衬加固可显著提高钢筋混凝土管的极限承载力和刚度;加固管应按部分组合管进行设计,钢筋混凝土管和内填混凝土可以形成组合受力;内填混凝土-波纹钢管界面出现滑移分离;只要钢筋混凝土管没有极限破坏,它的破损程度对加固管的极限承载能力影响很小;竖向偏心导致加固管的极限承载力和刚度降低。其次,通过波纹钢半圆拱内衬加固钢筋混凝土盖板涵的跨中单点加载试验,研究了盖板破损程度和内填料强度对加固体系力学性能的影响,分析了加固体系的加固效果、变形与受力特性和传力机理。试验结果表明:加固体系的极限承载力和刚度明显高于原盖板;原盖板破坏模式为跨中截面的受弯破坏;加固后的破坏为斜截面受剪破坏,盖板在加固体系中起到了荷载扩散的作用;盖板破损程度对加固体系极限承载力和初始刚度的影响较小;荷载在加固体系中的传力过程大致分为三个阶段,依次为初始阶段、内力重分布阶段和破坏阶段。最后,使用有限元软件ANSYS对波纹钢管内衬加固钢筋混凝土管涵的力学性能进行了数值模拟,研究了钢筋混凝土管-内填混凝土-波纹钢管界面粘结对加固管力学性能的影响。有限元分析结果表明:基于内填混凝土-波纹钢管界面滑移分离和钢筋混凝土管-内填混凝土界面完全粘结的有限元模型能较好地模拟加固管的力学性能。