高性能混凝土(High Performance Concrete,HPC)是20世纪80年代由西方国家提出的一种新概念混凝土,以其优越的工作性、耐久性、体积稳定性等受到工程界的重视。随着经济的发展,当代桥梁结构大跨度、高频率的受荷特点使结构疲劳问题愈发凸显,桥梁结构疲劳问题所导致的安全事故频发,威胁到人民生命财产安全。考虑到高性能混凝土的优越性能,将其应用到现代桥梁结构中来改善结构的疲劳性能是值得研究的方向,虽然目前得到推广使用,但关于高性能粉煤灰混凝土的疲劳损伤发展规律研究较少,而且粉煤灰掺量受到严格控制,本文基于相似理论进行设计,并制作预应力高性能混凝土模型梁,通过疲劳试验、静载试验和有限元软件进行仿真分析来研究高性能混凝土的疲劳损伤发展规律,并研究粉煤灰掺量和混凝土强度等级对高性能混凝土简支梁疲劳性能的影响,论文主要工作及结论如下:(1)对粉煤灰的特性进行总结与分析,讨论了粉煤灰掺加到混凝土中的作用机理。(2)详细介绍了相似理论,以及运用相似理论推导模型梁的尺寸和配筋,简要介绍模型梁的试验加载方案及测试内容。(3)通过试验采集五根模型梁的跨中截面挠度、跨中截面混凝土应变及残余应变等变量来定性地探究高性能混凝土梁的疲劳损伤发展规律,发现在本文加载工况下(正常使用状态下疲劳加载200万次)疲劳损伤发展以循环加载20万次为分界点,第一阶段损伤发展较快,第二阶段损伤发展较慢。高性能混凝土的疲劳损伤基本呈现两阶段的发展规律。(4)以试验结果为依据,研究粉煤灰掺量和混凝土强度等级对高性能混凝土梁疲劳性能的影响,得出在一定范围内通过掺加粉煤灰有利于改善混凝土疲劳性能,而提高混凝土强度等级作用不明显,高性能混凝土抗疲劳性能稳定,可以在桥梁结构中推广使用。(5)运用有限元分析软件ANSYS和NCODE Designlife分别进行静力分析和疲劳分析,以疲劳设计中控制点,即危险点为研究对象,输出疲劳损伤云图和疲劳寿命云图,以损伤值表征的疲劳累积损伤呈两阶段的发展规律,与试验分析结果一致。