随着我国既有铁路扩能改造的推进,列车运量、轴重和牵引质量增加,使既有铁路桥梁荷载效应及作用次数显著增加,尤其对在役中小跨径钢筋混凝土梁的疲劳性能影响更加显著,对其行车安全造成一定程度影响。本文以某铁路图号为专桥(88)1023的在役8 m钢筋混凝土简支T梁为研究对象,采用足尺梁疲劳性能试验与理论分析相结合的研究方法,对其在现行运营列车荷载(C80列车轴重25吨和27吨)和大轴重列车荷载(KM98列车轴重30吨及以上)作用下的疲劳性能进行系统研究,并对采用预应力碳纤维板开展抗疲劳性能加固技术的适应性进行评价。本文主要研究内容及结论如下:(1)采用有限元软件对重载铁路某在役8 m钢筋混凝土简支T梁进行仿真分析,确定构件主筋在典型运营列车荷载作用下的应力幅;基于疲劳性能分析理论对其疲劳应力截止限和疲劳损伤度进行分析。结果表明:若不考虑钢筋混凝土构件耐久性能退化的影响,此类在役T梁的疲劳应力截止限和疲劳损伤度均满足运营要求;若通过典型列车计算钢筋应力幅时考虑病害的影响,则钢筋的锈蚀程度对疲劳损伤度的计算结果影响较大。(2)选取某运营20年的8 m钢筋混凝土T梁进行累计1 200万次的实梁疲劳加载试验,试验荷载包括铁路桥梁现行运营荷载和大轴重荷载。在试验过程中分别对钢筋应力、梁体挠度及其自振频率等参数进行测试,并分析随疲劳加载次数的变化规律。结果表明:随着疲劳加载次数的增加,钢筋混凝土T梁的挠度、主筋应力均有增长趋势,自振频率有下降趋势,既有裂缝和新增裂缝的长度和宽度也均有发展趋势。此在役8m钢筋混凝土T梁在当前铁路运营列车荷载下的疲劳性能尚基本满足运营要求,但若要运营更大轴重的列车荷载,则在役T梁需要抗疲劳性能提升加固。(3)针对重载运输条件下的在役8 m钢筋混凝土简支梁桥,采用预应力碳纤维板进行加固,分析加固之后钢筋混凝土T梁的钢筋应力幅,对加固后T梁的疲劳性能进行评估。结果表明:加固后的8 m钢筋混凝土T梁的疲劳性能同时满足当前运营列车荷载与大轴重列车荷载的通行要求。