HPS-485W高性能钢具有强度高、可焊性好、韧性好和耐候性显著等优点。随着高性能钢在公路桥梁中的应用与发展,对现行公路桥梁设计规范中钢材种类和条文进行更新已迫在眉睫。为了在公路桥梁中推广和安全地应用高性能钢,本文对HPS-485W高性能钢混合工字形梁进行了试验研究和有限元研究,分析了HPS-485W高性能钢混合工字形梁的失效机理,得到了影响HPS-485W高性能钢混合工字形梁抗弯强度与延性的各参数的影响规律与合理取值范围。本文的主要研究内容如下：1、通过通用有限元程序Ansys对Lehgih大学2根HPS-690W高性能钢等强梁进行有限元模拟分析,获得能够精确模拟试验梁受力性能的有限元模型,并对试验梁的失效机理进行了论述。2、通过材料拉伸试验,测试12mm厚HPS-485W高性能钢的材料力学特性,获得材料的全过程工程应力-应变曲线；通过对材料的工程应力-应变曲线数据处理,获得其真实应力-自然应变曲线、屈服强度和弹性模量等值。采用12mm厚HPS-485W高性能钢板和8mm厚Q235钢板设计了3根试验梁,并采用有限元模型对试验梁进行分析,根据捕捉到的试验梁失效模式,进行测点优化布置。3、对3根高性能混合设计钢梁进行了试验测试,对试验梁数据进行了分析处理,并与有限元模拟结果进行了分析比较,对试验梁的失效机理进行了深入研究。对比结果表明腹板屈曲强度对试验梁的抗弯强度具有显著影响。4、采用通过试验结果校核过的有限元模型对影响HPS-485W高性能钢混合工字形梁抗弯强度和延性参数进行了分析,确定了这些参数的一般影响规律及合理取值范围。这些参数包括翼缘宽厚比、腹板宽厚比、截面高宽比、几何初始缺陷分布模型、缺陷峰值、侧向约束形式、翼缘材料与腹板材料匹配等。最后对研究的内容进行了总结,并对下一步的研究提出了建议和思路。