近年来,钢筋锈蚀成为影响桥梁结构使用性能的主要因素,在车辆荷载的反复作用下,钢筋锈蚀使其刚度和疲劳寿命逐渐降低。因此,采用经过镀锌防腐处理后的体外预应力钢绞线对锈蚀梁进行加固,使其受力性能得到改善。为进一步了解桥梁结构在不同锈蚀程度下,体外预应力钢绞线加固对结构疲劳性能的影响。本文通过对比不同锈蚀率下,加固与未加固试验梁的疲劳性能,从而得出体外预应力钢绞线对锈蚀梁的加固效果。主要研究内容和结论如下:1.了解体外预应力加固体系的基本组成,对其力学性能特征进行分析,明确其极限承载力的计算方法,为进一步的试验设计奠定了理论基础。2.结合电化学加速法和内掺盐法,对试验梁进行腐蚀试验。将体外钢绞线对称布置在梁体两侧,转向块设置在三分点处,采用一侧对称分级张拉的方式,对锈蚀梁进行体外预应力钢绞线加固。3.通过对6根不同锈蚀率的加固与未加固试验梁开展静力试验,得出其开裂荷载和极限荷载,并对静力荷载下试验梁的破坏形态、跨中截面应变、钢筋及体外钢绞线应变、跨中挠度等因素进行分析。结果表明:体外预应力加固方式可以有效防止严重锈蚀梁发生脆性破坏;随着锈蚀程度的不断增加,体外预应力加固对构件的承载力和抗弯刚度的提高幅度不断增大。4.通过对6根不同锈蚀率的加固与未加固试验梁进行等幅疲劳试验,对疲劳荷载作用下,试验梁的破坏形态、疲劳寿命、混凝土压应变、钢筋及体外钢绞线应变、跨中挠度及刚度的变化规律进行分析。结果表明:体外预应力钢绞线加固可以改善试验梁的抗腐蚀疲劳性能,使锈蚀梁的疲劳寿命得到明显提高;在疲劳荷载的作用下,随着锈蚀率的增大,抗弯刚度的提升幅度逐渐变大。5.通过引入锈蚀与疲劳作用的刚度修正系数,提出了疲劳荷载作用下,锈蚀后混凝土梁经过体外预应力加固的跨中挠度计算公式,并将其计算结果与实测值进行对比,吻合度较好,从而证明了公式的可靠性。