波形钢腹板组合箱梁桥是一种新型的钢混组合结构形式,因其受力合理、结构轻盈、造价经济、外形美观和抗震性能好等优点,已成为近年来我国应用广泛的组合结构桥梁。剪力键是钢-混组合箱梁的关键受力构件,研究适用于波形钢腹板构造特点的剪力键对推动波形钢腹板组合箱梁桥的发展具有积极意义。本文提出了一种新型剪力键,开展了新型剪力键和S-PBL剪力键的静力和疲劳试验及精细化有限元分析,并建立多折线性模型对试验结果进行了分析,揭示了两种型式剪力键在静力和疲劳荷载作用下的破坏形态,明确了影响新型剪力键静力和疲劳性能的主要因素,建立了新型剪力键的静力承载力和疲劳寿命计算公式。主要研究工作和成果如下:①基于现有剪力键构造和受力特点,提出了一种新型埋入式剪力键（改进型埋入式剪力键）,即在传统的埋入式剪力键两侧增设了加劲角钢,以增加剪力键的刚度,并通过精细化有限元模型,分析了改进后埋入式剪力键的静力和疲劳性能提升情况。②基于依托工程拟采用的两种剪力键比选方案,通过2组共12个试件开展了新型埋入式剪力键和S-PBL剪力键的静力和疲劳性能试验研究,并建立有限元精细化模型进行验证分析,揭示了两种型式剪力键的传力路径、受力性能和破坏形态。新型剪力键的静力加载可分为弹性阶段、强化阶段和破坏阶段,S-PBL剪力键的静力加载可分为弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和破坏阶段。研究结果表明,在相同构造参数下,新型埋入式剪力键的静力性能和疲劳性能均明显优于S-PBL剪力键,为依托工程剪力键设计方案确定提供了支撑。③基于多折线性等效方法,建立了新型埋入式剪力键的双线性弹塑性模型和S-PBL剪力键的三线性弹塑性模型,明确了剪力键屈服点等力学特性的确定方法,得到了等效的屈服前后刚度、强度、延性等重要力学性能指标,揭示了两种型式剪力键的力学性能和力学行为,S-PBL剪力键是单一材料屈服引发的构件屈服,而新型埋入式剪力键是多材料协同屈服引发的构件屈服。④通过5个试件和精细化有限元模型,分析了混凝土强度、普通钢筋强度、开孔直径、开孔数目、波形钢板厚度、加劲角钢的强度、厚度和肢宽等参数对新型埋入式剪力键静力性能的影响及幅度,确定了主要影响因素,并基于最大超平面法拟合了考虑多个材料、构造参数和多孔折减效应的新型埋入式剪力键静力承载力计算公式。⑤通过精细化有限元模型,分析了混凝土强度、普通钢筋强度、开孔直径、开孔数目、波形钢板厚度、加劲角钢的强度、厚度和肢宽等参数对新型埋入式剪力键疲劳性能的影响及幅度,确定了主要影响因素,并基于最大超平面法拟合了新型埋入式剪力键疲劳寿命计算公式。