为了缓解甚至根治正交异性钢桥面板疲劳开裂与铺装层易损这两类典型病害,本文基于自主研制出的一种具有良好力学性能的耐高温环氧树脂胶粘剂,提出了一种新的组合结构形式,即钢-UHPC胶接组合桥面板。(1)为探究钢-UHPC胶接组合桥面板的抗弯性能,设计了 20块钢-UHPC胶接组合板进行了静力弯曲试验研究。结果表明,在负弯矩加载下,钢-UHPC胶接组合板的弹性阶段不仅由UHPC自身的性能决定,还与组合板的界面性能有关;组合板的界面性能对UHPC开裂荷载影响十分显著,配筋率也对UHPC开裂荷载有影响;现浇板纯弯段裂纹分布较密集,且配筋率越高裂纹越密,而预制板裂纹较稀疏。在正弯矩加载下,相同参数试件的弹性极限和开裂荷载较负弯矩作用下更大,其开裂荷载不仅与组合板UHPC和钢板之间的界面性能有关,还与UHPC自身的开裂强度有关。组合板在两种界面处理方式下,当其达到屈服状态时,界面仍未脱离。(2)为探究钢-UHPC胶接组合桥面板的界面抗剪性能,对20块推出试件开展了推出试验并进行了有限元模拟。研究结果表明,推出试件界面出现了三种破坏形式,与钢-UHPC之间的界面黏结力有关。在现浇系列试件中,采用1号环氧树脂胶粘剂并且采用3～5 mm粒径的铝土矿的试件界面性能最佳。在预制系列试件中,采用1号环氧树脂胶粘剂的试件界面性能最佳。采用1号环氧树脂胶粘剂,其剪切强度在现浇系列试件中最高可达3.42 MPa,在预制系列试件中最高可达4.82 MPa。有限元模拟与试验结果吻合良好,相对误差约为1.5%,该模型能较准确地预测推出试件的抗剪承载力、荷载-滑移曲线以及胶粘层的黏结性能。(3)以国内某大桥为背景,对钢-UHPC胶接组合桥面板进行了试设计,计算结果表明,钢-UHPC胶接组合桥面结构受力特征具有明显的局部性。UHPC层顶面的最不利拉应力为9.05 MPa,小于UHPC的名义开裂应力。胶粘层的最不利剪应力为2.11 MPa,小于推出试验中测试的该环氧树脂胶粘剂的剪切强度(4.82 MPa)。钢-UHPC胶接组合桥面板中的钢桥面板最大应力幅为14.46 MPa,与纯钢桥面板的最大应力幅相比显著降低,降幅达83%,其中钢面板的最大拉应力降幅达86.5%。