在钢-混凝土连续组合梁桥负弯矩区段,混凝土受拉,桥面板易发生开裂,采用超高性能混凝土(UHPC)是一种改善受力性能的方案。通过试验研究、数值模拟和理论分析等方法,本文首先对钢-UHPC推出构件的抗剪强度和滑移特性进行了研究,其次基于推出试验的研究,针对钢-UHPC组合梁在负弯矩作用下的受力性能进行了研究,主要研究内容及结论如下:(1)进行了钢-UHPC推出试验,设计制作了4个推出构件,研究了钢-UHPC之间栓钉连接件的抗剪承载力和荷载-滑移曲线。试验结果表明,推出构件均为栓钉剪断破坏,栓钉根部受压侧有UHPC压碎,破坏程度和破坏范围都较小。(2)计算了推出构件的抗剪承载力和荷载-滑移关系式,给出了适用于UHPC的理论公式修正建议,并通过有限元分析计算进行了验证。(3)设计制作了2根混凝土板部分采用UHPC叠合板方案的组合梁,一根为均布式栓钉布置,一根为集束式栓钉布置,并进行了叠合板位于受拉区的负向加载试验,测试组合梁的承载力、荷载-滑移曲线、位移和截面应变,观察裂缝发展情况。试验结果表明,破坏时钢梁屈服,混凝土板断裂,破坏形态均为弯曲破坏;试验过程中裂缝首先出现在普通混凝土上,之后发展到UHPC面板;2根组合梁承载力相差不大,相对滑移量均较小。(4)建立了组合梁精细化有限元模型,考虑栓钉连接件的滑移,以推出试验结果为依据,采用弹簧单元模拟钢混凝土交界面的滑移,进行了组合梁受力全过程的模拟。分析结果表明,栓钉连接件的抗剪强度越大,滑移量越小;在荷载达到0.9倍极限荷载之前,组合梁各截面相对滑移基本一致;滑移最小值出现在跨中集中荷载加载位置处,最大值在L/4截面与支点截面之间。(5)基于试验和有限元计算的分析结果,计算了组合梁开裂弯矩,采用钢纤维抗裂系数对UHPC组合梁开裂弯矩公式加以修正;提出考虑UHPC抗拉作用的组合梁极限抗弯承载力公式,对规范公式进行了补充,计算结果吻合良好。(6)针对某工程实际钢板混凝土组合梁进行了试设计,建立精细化有限元模型,分析了车道荷载作用下UHPC混凝土板的受力状态。结果表明,在车道荷载作用下负弯矩区采用UHPC或UHPC-NC叠合板时,应力较普通混凝土板大,UHPC应力储备为5到10倍,普通混凝土为2倍左右;UHPC限制了位移和滑移的发展。(7)采用UHPC作为负弯矩混凝土面板时,负弯矩长度约为0.26L,普通混凝土板约为0.3L,UHPC长度越长,中支点附近拉应力区域越小。