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为了解决正交异性钢桥面所存在的病害问题，课题组研发了钢-UHPC轻型组合桥面结构。在此基础上，为满足对自重敏感的大跨柔性钢桥、开启桥等钢桥面的翻修与加固需求，本文提出了采用超短栓钉作为连接件的钢-超薄UHPC轻型组合桥面结构。该结构的UHPC层厚度仅有35mm，通过超短栓钉与钢板进行连接。为探究该结构的基本性能并验证方案的可行性，本文主要完成了以下工作：
(1)通过9个静力推出试件，研究了栓钉直径、加载方式以及界面处理方式等对超短栓钉抗剪性能的影响，并且采用有限元分析方法，对超短栓钉的抗剪性能进行参数分析，主要得到以下结论：试件破坏模式为栓钉钉杆剪断；超短栓钉的抗剪承载力主要与栓钉直径有关，与界面处理方式以及加载方式等基本无关；荷载-滑移曲线分为三个阶段：弹性阶段、塑性损伤阶段和破坏阶段，并且提出了曲线拟合公式，公式拟合曲线与实测曲线吻合较好。
(2)通过11个静力拉拔试件，研究了栓钉高度、栓钉直径以及界面处理方式等对拉拔性能的影响。结果表明：试件破坏模式为栓钉完好拔出，UHPC发生锥形破坏，且破坏时的界面分离量在0.6mm左右；增大栓钉直径和高度可以有效地提高栓钉的拉拔承载力，与直径为13mm的栓钉相比，直径16mm栓钉的拉拔承载力提升了22%，且栓钉高度由24mm提高到32mm时，拉拔承载力增加了30%。
(3)通过14个钢-超薄UHPC组合板负弯矩试验，研究了主要设计参数对超薄体系横向受弯性能的影响。结果表明：当最大裂缝宽度不大于0.15mm时，最大裂缝宽度的增长近似呈线性；当最大裂缝宽度达到0.2mm或钢筋屈服以后，裂缝宽度迅速增大；配筋率和钢筋直径对名义开裂应力的影响较为显著，而钢板厚度影响不大。
(4)在试验的基础上，以某特大跨径悬索桥为工程背景，建立了整桥和局部有限元模型，进一步验证基于超短栓钉的超薄体系应用于实际工程的可行性。计算结果表明：采用超薄体系替换常规钢桥面铺装时，主缆和吊索应力变化在2.1%以内，桥塔应力水平、主索鞍抗滑安全系数、加劲梁挠度等均满足规范要求；超薄体系对钢桥面的受力性能改善明显，钢桥面各典型疲劳细节应力降幅为10.1%~52.0%，且降幅后的最大应力幅均小于200万次疲劳强度；实桥中超薄UHPC层应力以及超短栓钉内力均远小于试验值，结构具有十分充足的安全储备，表明超薄体系应用于实际工程是完全可行的。
(1)通过9个静力推出试件，研究了栓钉直径、加载方式以及界面处理方式等对超短栓钉抗剪性能的影响，并且采用有限元分析方法，对超短栓钉的抗剪性能进行参数分析，主要得到以下结论：试件破坏模式为栓钉钉杆剪断；超短栓钉的抗剪承载力主要与栓钉直径有关，与界面处理方式以及加载方式等基本无关；荷载-滑移曲线分为三个阶段：弹性阶段、塑性损伤阶段和破坏阶段，并且提出了曲线拟合公式，公式拟合曲线与实测曲线吻合较好。
(2)通过11个静力拉拔试件，研究了栓钉高度、栓钉直径以及界面处理方式等对拉拔性能的影响。结果表明：试件破坏模式为栓钉完好拔出，UHPC发生锥形破坏，且破坏时的界面分离量在0.6mm左右；增大栓钉直径和高度可以有效地提高栓钉的拉拔承载力，与直径为13mm的栓钉相比，直径16mm栓钉的拉拔承载力提升了22%，且栓钉高度由24mm提高到32mm时，拉拔承载力增加了30%。
(3)通过14个钢-超薄UHPC组合板负弯矩试验，研究了主要设计参数对超薄体系横向受弯性能的影响。结果表明：当最大裂缝宽度不大于0.15mm时，最大裂缝宽度的增长近似呈线性；当最大裂缝宽度达到0.2mm或钢筋屈服以后，裂缝宽度迅速增大；配筋率和钢筋直径对名义开裂应力的影响较为显著，而钢板厚度影响不大。
(4)在试验的基础上，以某特大跨径悬索桥为工程背景，建立了整桥和局部有限元模型，进一步验证基于超短栓钉的超薄体系应用于实际工程的可行性。计算结果表明：采用超薄体系替换常规钢桥面铺装时，主缆和吊索应力变化在2.1%以内，桥塔应力水平、主索鞍抗滑安全系数、加劲梁挠度等均满足规范要求；超薄体系对钢桥面的受力性能改善明显，钢桥面各典型疲劳细节应力降幅为10.1%~52.0%，且降幅后的最大应力幅均小于200万次疲劳强度；实桥中超薄UHPC层应力以及超短栓钉内力均远小于试验值，结构具有十分充足的安全储备，表明超薄体系应用于实际工程是完全可行的。