随着我国高速公路建设规模的不断扩大,桥梁结构日益增多,桥梁灾害问题也日益突出。火灾是发生频率最高、对桥梁损伤最严重的灾害之一。当桥梁发生火灾时,高温会让桥梁结构的材料性能迅速下降,致使桥梁的承载能力折损、安全性降低,严重影响桥梁结构的正常使用。因此,如何合理评定火灾后桥梁结构的力学性能、制定合理的加固修缮方案,对桥梁的通行安全与后期运营至关重要。针对保阜高速K31+216坛山1号中桥火灾后的病害情况,综合运用现场调研、理论分析、数值计算的方法,系统分析研究了火灾前后桥梁结构材料参数选取、承载能力评定、结构加固方法探究以及加固方案设计与优化等方面问题,主要研究工作如下:(1)分析研究了旧桥加固原则、特点以及空心板桥结构三种常用加固方法,最后总结出三种加固方法的适用范围。(2)基于前人在混凝土和钢筋热工参数和力学性能方面的研究成果,分析并总结了高温后混凝土和钢筋的力学性能折减特点和规律,得到建立火灾损伤后空心板模型的相关参数。(3)参照前人在空心板梁温度场方面的模拟成果,进一步得到火灾后空心板梁桥的力学性能折减规律。根据结构尺寸、强度、弹性模量的折减系数,得到火损后空心板梁桥的修正模型,将计算结果与原桥设计承载能力进行对比研究。(4)借助Midas数值仿真模拟和理论计算方法,从截面抗弯承载力、挠度、荷载-位移曲线三个方面分析了增大截面法、粘贴钢板法、粘贴碳纤维布法加固火损后空心板的效果。最后通过不同加固方案之间的对比得到各自的适用条件以及适合背景桥梁加固的方案。