在我国,中小跨径桥梁是交通网络中重要的组成部分,但传统中小跨径桥梁普遍存在主梁开裂、过度下挠和桥面铺装易破损等病害,同时预应力反拱不均匀问题也难以解决。传统中小跨径混凝土桥梁结构尺寸及自重大,使得中小跨径桥梁装配化率低,制约了中小跨径桥梁的进一步发展。针对上述问题,基于超高性能混凝土(UHPC)优越的力学性能和耐久性,本文提出了一种具有良好经济性并能加速建造进程的新型装配式钢板-超高性能混凝土-普通混凝土(NC)组合桥梁结构,并依托实际工程项目,对其抗弯性能和收缩徐变效应进行了分析研究。本文主要工作内容和结论如下:(1)根据依托工程项目需求,提出了跨径为30m的钢板-UHPC-NC组合梁桥方案,为了研究组合桥的裂缝发展情况及分布规律、受弯极限承载力以及破坏模式,对一片1:2的缩尺试验梁进行了抗弯加载试验。根据试验结果,对依托工程组合梁方案的钢筋布置进行了优化,优化方案满足依托工程抗弯设计要求。(2)在试验梁制作过程中,对钢板-UHPC组合结构的应变及温度进行了测量,得到了UHPC在钢板约束下的收缩规律,并计算分析了UHPC在预制过程中因钢板约束而产生的残余应力;同时采用内力分配法建立了钢板-UHPC-NC组合梁收缩、徐变重分布内力的计算模型,计算结果表明收缩、徐变会使UHPC下缘产生不可忽略的拉应力(6.24MPa),且拉应力随着UHPC徐变系数和加载龄期的增长而减小。(3)结合缩尺模型的抗弯试验结果,建立了试验梁的ABAQUS有限元模型,有限元分析结果与试验结果吻合良好,能很好地模拟钢板-UHPC-NC组合梁的受弯性能。对结构抗弯性能进行了参数分析,分析结果表明:提高组合梁钢板厚度和钢板屈服强度能大幅提高结构极限承载力;提高UHPC抗拉强度仅能略微提高组合梁的极限承载力,而NC抗压强度对极限承载力基本没有影响;钢板厚度和UHPC抗拉强度对组合梁开裂后的刚度影响较大,而钢板屈服强度和NC抗压强度对裂后刚度基本没有影响。(4)对钢板-UHPC-NC组合梁的受弯承载力进行了计算分析,并采用等效矩形应力图的方法推导了考虑UHPC抗拉作用的抗弯承载力简化计算公式,计算结果与试验及有限元分析结果基本一致。同时,对不考虑UHPC抗拉作用的承载力进行了计算分析,结果表明不考虑UHPC抗拉时,承载力降低7%～15.5%。