随着国内近几十年经济的飞速发展,交通路网日益完善,预应力混凝土连续刚构桥得到了广泛的应用。然而,在通车运营一段时间后,许多连续刚构桥均出现了箱梁开裂及跨中持续下挠的问题。本文从我国当前的预应力混凝土连续刚构桥现状出发,系统总结了连续刚构桥的常见病害及其成因,结合有限元对连续刚构桥进行了损伤敏感性分析,并以某预应力混凝土连续刚构桥为工程背景,探讨了一种较为新颖的改变结构体系(附加钢箱系杆拱)加固方案,重点阐述了附加钢箱系杆拱体系加固方法的基本原理与构造设计。具体研究内容主要包括:(1)对连续刚构桥主要病害(梁体开裂和跨中下挠)的成因进行详细的机理分析,通过有限元计算,研究了预应力损失、超重、混凝土收缩徐变和主梁刚度折减等因素对桥梁挠度及上下缘应力的影响规律,并通过横向对比确定跨中下挠及主梁开裂的主要影响因素。(2)将某一病害桥梁作为工程研究背景,通过桥梁监测报告及检测数据得到桥梁当前的应力状态与线形,结合桥梁损伤敏感性分析的结果,对多种损伤工况进行组合试算,采用挠度应力拟合法选定合理的组合工况对桥梁损伤状态进行模拟。对模拟得到的桥梁损伤模型依据规范进行应力和挠度验算,得出验算结果与实测数据较为一致,为后期附加钢箱系杆拱加固方案的设计提供了计算依据。(3)以病害桥梁作为工程研究背景,参照规范等相关资料,基于合理成桥状态理论设计了一种附加钢箱系杆拱体系加固方案,并对附加钢箱系杆拱体系的构造与材料参数进行拟定。为了提高加固方案在满足强度及变形要求前提下的经济性,采用均匀设计法和BP神经网络算法对部分加固构件参数进行了优化。对优化后的加固模型依据规范进行挠度和应力验算并重点分析比较加固前后结构的应力及挠度。结果表明附加钢箱系杆拱体系加固方案能够有效抑制主梁跨中持续下挠,恢复主梁线形,改善桥梁的内力状态,提升桥梁的美观性与服务水平,延长了桥梁的使用寿命。