目前中小跨径桥梁占全部公路桥梁总数的90%以上,而预应力混凝土空心板桥由于其结构简单、经济效益好等优点已成为中小跨径桥梁的首选桥型之一。然而随着运营年限的增长,空心板桥由于设计、施工等诸多原因出现了铰缝破坏、底板开裂等诸多病害。底板纵向裂缝是空心板桥最严重的病害之一,纵向裂缝的出现严重影响空心板结构的耐久性、承载能力和美观性,然而《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)并没有对纵截面的抗裂验算做出规定。因此明确空心板底板纵向裂缝的产生机理,有针对性的提出防控措施,同时针对底板纵向裂缝的特征,提出有针对性的加固方法,对空心板桥今后的建设和养护有着重要的意义。为此本文主要的研究内容和结论如下:本文首先以某20m跨径的后张法预应力混凝土空心板桥为研究背景,在归纳总结混凝土裂缝产生机理的基础上,利用ANSYS软件建立空心板桥单梁和全桥精细化有限元模型对空心板桥预制张拉阶段和运营阶段底板横向应力应变状态进行分析,得到底板纵向裂缝的产生机理,研究结果表明:多见于预应力筋弯起点附近的纵向裂缝主要由混凝土泊松效应引起;预应力孔道下方纵向裂缝主要由预应力孔道向上偏差产生的附加径向力引起;多见于行车道区域的底板内侧中部向外侧中部扩展的纵向裂缝主要由车辆荷载和竖向正温差引起;多见于非行车道区域的底板外侧中部向内侧中部扩展的纵向裂缝主要由竖向负温差引起。然后本文对横向张拉预应力、横向粘贴钢板这两种目前比较常用的空心板桥加固方法的加固原理和施工流程进行总结与归纳,并采用有限元软件对这两种加固方法对空心板桥的加固效果进行分析,结果表明两种加固方法均能有效抑制铰缝纵向开裂、减小各中梁跨中挠度、提高空心板桥整体性能,但这两种加固方法均无法有效解决底板纵向裂缝的问题。最后本文针对底板纵向裂缝的特征,提出一种利用智能材料形状记忆合金近表面加固底板纵向开裂的空心板桥的方法,此方法利用形状记忆合金的回复力作为预应力可有效调整底板纵向裂缝处横向应力状态,同时可有效解决既有主动加固方法预应力度低、锚固区应力集中、机械张拉困难等局限性和难点。