预应力混凝土空心板梁桥作为典型的中小跨径桥梁,具有结构简单、装配方便等优势,被广泛应用于高速公路桥梁建设中。但受结构设计、施工工艺、服役环境等因素影响,早期建成的混凝土空心板梁桥已出现不同程度的病害损伤,铰缝作为板梁结构横向传力的关键构件,其性能的劣化会加剧板梁结构的不稳定性,研究铰缝损伤的劣化规律并探索一套科学合理的损伤评估体系,对于维系板梁结构尤其是铰缝的安全性、耐久性具有重大意义。本文对江苏省内部分高速公路混凝土空心板梁桥的病害进行调研,着重梳理了混凝土空心板梁桥典型病害的表现形式及作用机理,认为不同类型病害间具有一定的相互关联性,铰缝作为关键构件直接影响板梁桥的承载能力和横向传力效果。通过铰接板理论计算与实桥静载试验获取的板梁挠度变形进行对比分析,揭示了铰缝混凝土作为传力构件不单是简单的“铰”,更承受复杂的拉压剪多重影响。采用车辆超载、铰缝受损、钢筋锈蚀、支座脱空等劣化因素进行混凝土空心板梁桥多因素耦合劣化规律影响分析,主要考察了铰缝裂缝开展过程、铰缝底部沿纵向方向及截面轮廓应力分布、板梁挠度变形、相邻板梁间错台、开合等指标。认为铰缝的损伤主要是跨中处先产生开裂破坏,随着施加荷载的增大,裂缝逐渐向1/4跨和3/4跨对称延伸,直至形成铰缝贯通及板梁单板受力现象。相较于钢筋锈蚀和支座脱空,车辆超载和铰缝受损对于板梁结构尤其是铰缝性能的劣化影响更大,铰缝相邻两侧支座脱空对于梁端处铰缝受力影响最大。通过对比和分析缩尺梁在承载能力极限状态下时的破坏模式,设计并浇筑了 8米缩尺预应力混凝土空心板梁,分别进行了单梁及梁铰体系静力加载结构试验。从梁体破坏模式、裂缝开展过程、挠度变形、错台、开合、应变等指标进行归纳,总结混凝土空心板梁及铰缝结构在不同损伤阶段的劣化过程。在模拟和分析不同铰缝受损位置及长度下板梁结构横向分布影响线差异的基础上,提出了铰缝协同工作系数来表征铰缝受损等级(完好、轻微损伤、中等损伤、严重损伤、完全失效),采用铰缝损伤度、错台、开合、挠度比作为检测指标,建立铰缝损伤评估体系并应用于实桥验证。以铰缝混凝土损伤劣化模型为基础,对铰缝不同损伤程度下对应的年限进行了预估分析。本文研究成果可为高速公路混凝土空心板梁桥铰缝损伤检测、评估提供参考,具有一定的研究意义和应用价值。