钢—混组合结构桥性能卓越,充分发挥了钢材与混泥土材料的特性,在桥梁建设过程中被广泛采用。剪力键作为钢-混凝土组合结构中的重要连接部件,其对应的疲劳损伤会影响结构的使用寿命与使用性能,已成为当下急需解决的关键问题。本文利用数值模拟和理论分析相结合的方法,分析不同疲劳荷载作用下组合结构剪力键的疲劳性能,主要研究内容和成果如下:(1)查阅相关文献,对钢-混组合梁桥的发展及应用、剪力键的疲劳问题及研究现状、疲劳研究的基本理论与疲劳研究方法进行了详细的介绍,对比分析后选择Miner准则下的S-N曲线对组合结构桥梁剪力键的疲劳损伤量进行计算和疲劳寿命评估。(2)翻阅国内外规范规定的公路桥梁疲劳荷载模型,介绍了英国BS5400规范疲劳荷载模型、美国公路桥梁(AASHTO)疲劳荷载模型、欧洲公路桥梁(Eurocode)五种疲劳荷载模型、中国2015年最新颁布的《公路钢结构桥梁设计规范》(JTGD64-2015)三种疲劳荷载模型与浙江大学陈斌博士通过统计不同等级道路上的实测数据建立的疲劳荷载模型,根据依托的工程背景对比分析后选取了五种不同的疲劳荷载计算模型。(3)以浙江嘉善某钢-混组合桥为工程背景,建立全桥Midas模型,确定中跨跨中和支座处截面为受力最不利截面,由于剪力键疲劳破坏主要由剪应力引起,利用有限元软件ANSYS建立以支座处为起点的节段精细化模型。选取节段模型的左支座处、1/4跨、跨中和右支座处在横截面第三片工字钢上的第二根剪力键根部为关注点。(4)将建立的五种标准疲劳车模型进行加载,利用有限元软件ANSYS的瞬态动力分析功能得到各关注点的应力-时程数据,根据雨流计数法原理的MATLAB程序换算得到对应的等效应力幅值,从而计算其疲劳损伤度和疲劳寿命。计算发现关注点1-1、2-2、3-3和关注点4-4的疲劳寿命均比设计寿命(100年)高。在同一疲劳车作用下关注点1-1与关注点4-4的疲劳损伤度比较接近,关注点离支座越近疲劳损伤度越大。而在不同的疲劳车作用下,各关注点均在实测数据建立的疲劳车作用下疲劳损伤度最大,标准疲劳车的疲劳损伤度与车的轴数、轴距和轴重的不同有直接关系。