本文以中小跨径的预应力混凝土空心板梁桥为研究对象,重点从空间受力角度,通过理论及数值分析,探讨了该类桥梁的上部结构的空间受力行为,提出了修正G-M法计算加固后桥梁荷载横向分布系数的方法及计算假设,分析了软土地基下桩基础的设计计算方法,并针对多种病害,开发出中小跨径混凝土梁桥加固决策支持系统。主要研究成果如下：1)铰接装配式空心板桥控制截面处相关应力值的空间有限元分析表明铰缝处的横向拉应力超标为单板受力及绞缝处产生纵向裂缝的主要原因,提出采用增设横向预应力体系进行加固和改善桥梁横向受力的两种方案,并对其进行数值分析和比较。所提出的加固方案均能有效减少铰缝间混凝土的横向拉应力,且在距梁底25cm处设置相应的横向预应力钢筋加固效果更加明显,在耐久性与安全性方面更具优势。2)将横向预应力加固后的铰接空心板梁桥比拟为正交异性板,并通过纵横向刚度计算的假设,提出了修正的G-M法预测分析此类加固后桥梁的荷载横向分布；同时分别以两座典型空心板桥为背景,利用所提出的修正G-M法、有限元数值法分别进行分析,并与静载试验数据相对比。结果表明所提出的修正G-M法计算的荷载横向分布系数与有限元法所得结果平均误差在6%以内,并与试验值相符；对边梁的计算结果,修正G-M法较试验值偏大3.9%,有一定安全储备,可将其作为计算该类桥梁加固后荷载横向分布的一种简化方法。3)针对软基桩基被动桩的侧向压应力的影响,分析讨论了“绕流阻力法”和“侧压力系数法”理论上的差异及对地基基础的影响。对软土地基很差的条件,“绕流阻力法”可更加充分地计入软土在桩周流动对桩的影响。4)将中小跨径桥梁主要病害、加固方案、层次分析、模糊综合评价及优化决策模型相结合,以Microsoft Access2007、Visual Basic6.0及Matrixvb为工具,采用面向对象的程序设计方法,在Windows平台上初步研究开发了中小跨径桥梁加固决策系统。