随着大量预应力混凝土桥梁使用年限的增长，结构的老化问题日益突出。如何分析在役预应力混凝土结构的耐久性和预测其剩余使用寿命已成为一个迫切需要解决的课题。本文重点研究一般大气环境下，预应力混凝土结构碳化耐久性。运用时变可靠度理论，通过对耐久性失效时可靠指标的设定，对碳化剩余寿命、正常使用剩余寿命以及承载力剩余寿命进行预测。论文在已有预应力混凝土结构耐久性研究的基础上，根据混凝土碳化机理与钢筋锈蚀机理，运用碳化及钢筋锈蚀预测模型建立预应力混凝土碳化寿命准则，对混凝土结构的碳化耐久性和剩余寿命进行分析。本文讨论在役桥梁实际荷载分布、抗力衰减模型以及时变可靠度计算方法，依托于在役实例桥梁，建立正常使用极限状态抗裂性与承载能力极限状态抗弯承载力寿命准则。为了高效计算，运用MATLAB编制预应力混凝土桥梁时变可靠指标的计算程序，在可靠指标衰减曲线上，得到极限状态时目标可靠指标对应的时间，即得到结构的使用寿命及剩余寿命。最后，对本文所做的研究工作进行了归纳和总结，同时也指出了需要进一步完善和解决的问题。