摘要:为解决大跨径钢桥正交异性钢桥面板普遍存在的疲劳开裂且维修困难等问题，提出了一种疲劳裂缝可免修复的UHPC加固新结构. 以一座在役大跨径悬索桥为研究对象，介绍了新结构的应用背景，并对大桥原沥青铺装、裸钢桥面、钢-UHPC轻型组合结构三种桥面状态分别开展了现场试验. 基于试验结果，系统揭示了钢桥面4类典型疲劳细节的受力特性，包括应力分布规律和加固后的应力降幅，同时，对实桥建立了局部梁段有限元模型，模拟试验中的所有加载工况并进行了对比分析，发现计算得到的应力响应面与试验结果基本一致，最大误差约为10%. 研究结果表明：对于每类疲劳细节，其在纯钢桥面和原沥青铺装两种状态下的应力基本无差异，表明原沥青铺装劣化严重，无法改善钢桥面的疲劳受力状态；而对比铺设UHPC前、后，钢面板上的疲劳细节应力降幅达41%~85%，其中，钢面板-U肋焊缝细节应力降幅为85%，顶部过焊孔处细节应力降幅为44%，而横隔板与U肋交叉部位细节应力降幅为41%，表明UHPC加固薄层有效提高了钢桥面的局部抗弯刚度，从而降低了车辆荷载作用下钢桥面的应力水平. 此外，得到了钢桥面上不同疲劳细节的应力响应线，结果表明，各疲劳细节的应力响应因测点位置不同而存在一定差异. 顶部过焊孔处细节横桥向压应力响应范围较小，而拉应力响应范围较大；面板及顶部过焊孔处细节的纵向应力响应线较短，而U肋-横隔板连接处细节的应力在3道横隔板或横肋范围内仍保持较高水平.

摘要:为探明栓钉间距对钢-UHPC轻型组合桥面结构受力性能的影响规律，完成了3个钢-UHPC组合梁试件变幅疲劳试验，主要试验变量为栓钉间距（100 mm、150 mm、300 mm）.在疲劳试验中，重点考察了栓钉间距对轻型组合桥面结构疲劳性能的影响，并关注了栓钉焊趾处钢面板受拉-短栓钉受剪耦合作用下的疲劳性能；而在疲劳后的剩余承载力试验中，探明了栓钉间距对疲劳后UHPC裂缝发展规律及抗弯承载力的影响.疲劳试验结果表明，当栓钉间距为300 mm时，单位荷载下的钢-UHPC界面滑移明显高于其他两个试件，但在疲劳加载过程中，界面滑移增长并不明显；对于U肋受压区底板应变，当栓钉间距为100 mm和150 mm时，整个疲劳试验过程无明显变化，而当栓钉间距为300 mm时，应变呈现微小的增大趋势；为分析试件中栓钉根部的钢面板拉-剪耦合疲劳受力状态，基于《公路钢混组合桥梁设计与施工规范》（JTG/T D64-01—2015）中的计算方法进行了分析，结果表明，该方法能够获得偏保守的计算结果.此外，疲劳后的剩余承载力试验表明，栓钉间距越小，试件的塑性变形能力越强，截面的抗弯承载力相应提高.分别按弹塑性理论和塑性理论计算了试件的剩余承载力，发现试件虽然经历了疲劳加载，但测承载力仍大于计算承载力，且基于塑性理论的计算结果更接近实测结果.

摘要:为了研究钢桥面顶板与U肋焊缝处多疲劳裂纹间的耦合扩展效应，结合线弹性断裂力学理论与ABAQUS-FRANC3D交互技术，建立了钢桥面顶板-U肋焊缝处共线双疲劳裂纹的数值分析模型，对比分析了单裂纹和共线双裂纹的裂尖应力强度因子，揭示了裂纹间距、干扰裂纹尺寸对基础裂纹扩展特性的影响规律，并通过足尺节段试验对理论模拟进行了验证. 分析结果表明：共线裂纹相较于单裂纹的应力强化效应不可忽略，而相同尺寸双裂纹代表了多裂纹扩展的最不利情况，且当共线长裂纹的间距与裂纹长度比值s/c小于0.5时，裂纹交互影响因子及其扩展速率受耦合效应影响显著.

摘要:针对正交异性钢板-超薄超高性能混凝土(Ultra High Performance Concrete, UHPC)(厚度为35 mmUHPC板+20 mm磨耗层)组合桥面板中，UHPC层过薄而无法采用常规抗剪连接件形式的问题，提出一种新型钢筋网局部焊接抗剪连接件.通过推出试验测得了焊接抗剪件的荷载-滑移关系曲线和抗剪承载力，以某长江大桥为背景，对焊接抗剪件的布置方式进行了研究.试验结果表明：焊接抗剪件的推出试验破坏过程属于脆性破坏，破坏前界面相对滑移较小，焊缝长度为50 mm的焊接抗剪件极限抗剪承载力为119 kN.与栓钉相比，相同荷载比值下采用焊接抗剪件的界面相对滑移小，焊接抗剪件的抗剪刚度大于栓钉.计算结果表明：钢-超薄UHPC组合桥面板在布置抗剪件时，需关注UHPC层底部受力.加大抗剪连接件布置密度可减小UHPC层底部横、纵桥向拉应力，降幅可达36.3%.