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针对既有钢桥面重度疲劳开裂的现状，本文对常规钢-UHPC轻型组合桥面结构加以改进，采用钢板条对UHPC底面抗拉性能进行针对性强化，从而抑制钢面板继续疲劳开裂。栓钉作为抗剪连接件抵抗界面滑移，同时由于钢板条通过有机胶黏贴于开裂钢板上，使得界面抗剪性能更加复杂。本文为深入研究UHPC加固重度开裂钢桥面时界面静力和疲劳抗剪性能，主要完成了以下工作：
(1)为研究UHPC中栓钉的静力性能和胶黏钢板条对栓钉抗剪性能的影响，进行了15个静力推出试验，试验参数包括短栓钉直径、界面处理、加载方式等。根据试验受力模式，提出了一种三维精细有限元分析模型，利用ABAQUS显式分析方法，探讨了焊缝形式、短栓钉直径、短栓钉高度、UHPC强度等参数对UHPC中短栓钉抗剪性能的影响。试验及分析结果表明：增大栓钉直径可显著提高短栓钉抗剪承载力和抗剪刚度；界面粘结可提高短栓钉初期抗剪刚度，对抗剪承载力基本无影响；加载方式(单调加载和循环加载)、短栓钉高度和UHPC强度对短栓钉抗剪性能影响较小；有限元中模拟焊缝(弹性焊缝和塑性焊缝)较不模拟焊缝时短栓钉抗剪承载力提高93%和48%；所有试件最大滑移均不超过4mm，设计时可按照弹性连接件进行设计。
(2)结合试验数据和有限元分析结果，提出了考虑焊缝贡献的抗剪承载力计算公式，同时收集的国内外共68组相关试验数据与本文提出的UHPC中栓钉抗剪承载力计算公式理论值进行对比，本文的计算公式有着更高的精度和适用性；提出了考虑栓钉直径的荷载-滑移全曲线预测公式，与相关研究提出的曲线公式对比，本文公式吻合度更高；最后本文建议取荷载-滑移曲线上0.3Pu和0.4Pu的割线刚度平均值作为UHPC中栓钉的抗剪刚度。
(3)利用疲劳推出试验，研究了黏贴钢板条时UHPC中栓钉的疲劳抗剪性能的影响。结果表明：推出试件在108.4MPa名义抗剪应力幅下循环加载至336万次后疲劳破坏；在前50万次的循环加载下，试件的抗剪刚度下降较快，这是由于界面粘结失效导致的。随后进入稳定扩展阶段直至发生疲劳破坏。破坏模式栓钉剪断和钢板剪切两种模式的叠加，而UHPC板基本无明显损伤。最后以宜昌公路长江大桥为工程背景，采用ABAQUS软件建立带裂缝的壳-实体多尺度有限元模型进行栓钉静力和疲劳验算，计算结果表明，静力和疲劳性能均满足设计要求。
(1)为研究UHPC中栓钉的静力性能和胶黏钢板条对栓钉抗剪性能的影响，进行了15个静力推出试验，试验参数包括短栓钉直径、界面处理、加载方式等。根据试验受力模式，提出了一种三维精细有限元分析模型，利用ABAQUS显式分析方法，探讨了焊缝形式、短栓钉直径、短栓钉高度、UHPC强度等参数对UHPC中短栓钉抗剪性能的影响。试验及分析结果表明：增大栓钉直径可显著提高短栓钉抗剪承载力和抗剪刚度；界面粘结可提高短栓钉初期抗剪刚度，对抗剪承载力基本无影响；加载方式(单调加载和循环加载)、短栓钉高度和UHPC强度对短栓钉抗剪性能影响较小；有限元中模拟焊缝(弹性焊缝和塑性焊缝)较不模拟焊缝时短栓钉抗剪承载力提高93%和48%；所有试件最大滑移均不超过4mm，设计时可按照弹性连接件进行设计。
(2)结合试验数据和有限元分析结果，提出了考虑焊缝贡献的抗剪承载力计算公式，同时收集的国内外共68组相关试验数据与本文提出的UHPC中栓钉抗剪承载力计算公式理论值进行对比，本文的计算公式有着更高的精度和适用性；提出了考虑栓钉直径的荷载-滑移全曲线预测公式，与相关研究提出的曲线公式对比，本文公式吻合度更高；最后本文建议取荷载-滑移曲线上0.3Pu和0.4Pu的割线刚度平均值作为UHPC中栓钉的抗剪刚度。
(3)利用疲劳推出试验，研究了黏贴钢板条时UHPC中栓钉的疲劳抗剪性能的影响。结果表明：推出试件在108.4MPa名义抗剪应力幅下循环加载至336万次后疲劳破坏；在前50万次的循环加载下，试件的抗剪刚度下降较快，这是由于界面粘结失效导致的。随后进入稳定扩展阶段直至发生疲劳破坏。破坏模式栓钉剪断和钢板剪切两种模式的叠加，而UHPC板基本无明显损伤。最后以宜昌公路长江大桥为工程背景，采用ABAQUS软件建立带裂缝的壳-实体多尺度有限元模型进行栓钉静力和疲劳验算，计算结果表明，静力和疲劳性能均满足设计要求。