桥梁抗震水平如何与其实施的桥梁抗震设计规范有着密切的联系，国内外地震灾害调查结果表明，桥梁作为交通运输运输网络中的关键结构，其损坏不仅危及人们生命财产的安全，而且还影响灾后重建工作的顺利进行。所以各国都十分重视桥梁抗震规范的修正。长期以来，我国公路桥梁抗震设计一直按照“89”规范，它未能吸收关于桥梁抗震领域的最新研究成果，不能适应于当前我国交通基础设施建设的需要。因此，相关管理、科研部门致力于修订新的公路桥梁的抗震设计规范，并于2008年颁布了《公路工程抗震设计细则》。但是，新规范针对现役公路桥梁的抗震性能如何进行抗震安全评估和抗震加固等技术问题却没用明文规定。另一方面，大量堆放的工业垃圾——粉煤灰已严重地危及了人们的生活环境，不利于可持续性发展社会的构筑。因此，粉煤灰的综合利用是摆在科学工作者面前急需解决的又一个难题。综上所述，为了解决公路桥梁抗震加固技术中的那些技术问题以及治理粉煤灰对环境污染，解决粉煤灰堆放难的现实问题。本论文首先通过材料试验和数理统计理论确立开发研制出的聚氨酯粉煤灰砂浆复合材料（以下简称MPFS复合材料）的最佳配合比；其次，建立MPFS复合材料的各种力学关系；最后通过有限元理论和非线性动力时程方法计算分析了利用MPFS复合材料进行现役钢拱桥抗震加固案例的实际效果，并对其进行了抗震性能评估。试验研究结果表明它不仅具有轻质高强、韧性好、与水泥混凝土结构之间具有良好的粘结特性，而且还具有抗渗、抗冻、防腐等良好的物理化学特性，是公路桥梁结构抗震加固补强的理想材料。本论文的主要研究结论如下：得到了聚氨酯粉煤灰砂浆复合材料的最佳配合比设计方案；建立了聚氨酯粉煤灰砂浆复合材料的各种强度与密度之间的关系和应力-应变本构关系；明确了聚氨酯粉煤灰砂浆复合材料的抗渗等级与抗冻融技术指标；得到了聚氨酯粉煤灰砂浆复合材料与水泥混凝土界面之间的拉拔、直剪等各种力学特性；确认了利用聚氨酯粉煤灰砂浆复合材料进行现役钢拱桥外包法抗震加固的实际效果。