预应力混凝土槽型梁具有建筑高度低、降低线路标高、增加桥下净空、减少路基土方量、噪声污染小和防止出轨车辆倾覆下落的特点,成为轨道交通和跨线桥净空受限时的常选梁型。然而,作为上部敞开、非闭合性的下承式结构,预应力混凝土槽型梁存在钢筋密集、施工工艺要求高,且抗扭刚度低、受拉区面积远大于受压区等结构与材料布局不匹配的问题。由于槽型梁结构的固有不足,使人们对运营期间梁体出现的各种裂缝以及运营安全性问题更加关注。本文以铁路预应力混凝土槽型梁桥为工程背景,针对槽型梁竖墙纵向水平裂缝和运营安全性问题,开展了运营条件下的现场试验研究和数值模拟分析。本文主要工作内容如下:(1)针对预应力混凝土槽型梁结构,详细介绍了其构造特点及力学性能,阐述了槽型梁的裂缝特征和预应力混凝土桥梁常见裂缝的主要成因,开展了运营荷载下的现场裂缝测试,分析了预应力混凝土竖墙纵向水平裂缝产生的原因。(2)建立了预应力混凝土槽型梁桥的有限元模型,进行了槽型梁三种工况下的有限元计算,得到了各工况下槽型梁截面的最大主应力及裂缝开裂位置,并与现场裂缝测试结果进行对比,结果表明:混凝土分层浇筑是预应力混凝土竖墙纵向水平裂缝产生的重要因素。(3)考虑既有裂缝对预应力混凝土槽型梁桥运营安全性的影响,系统的介绍了中小跨铁路桥梁运营安全性评价的基本内容和方法,并基于桥梁现场试验方法,开展了现场动静载试验,通过现场试验数据和数值模拟计算值的对比分析,得到了桥梁运营安全性能相关评价参数,结合现有规范评价指标,进行了预应力混凝土槽型梁桥的运营安全性评价。