钢-混凝土组合结构桥梁通过充分发挥不同材料的优势，在受力、施工、耐久、经济等方面能够表现出很高的综合性能，已成为桥梁工程未来的重要发展方向之一。本项目拟针对组合结构桥梁当前研究的不足和发展趋势，对组合结构桥梁体系展开全面深入的研究，具体内容包括：提出多种新型组合结构桥梁优化形式，并对其开展大比例模型试验，研究全过程工作机理，建立相关的计算模型和设计方法；针对组合结构桥梁的基本受力特征，对其静力行为和受力机理展开研究，建立较为完善的考虑施工全过程、收缩徐变、混凝土开裂、滑移效应及预应力等因素共同影响的计算模型；针对组合结构桥梁的抗震性能，研究关键构件在复杂边界条件下的滞回性能，提炼能充分反映组合结构复杂受力状态的高效数值模型，建立能准确反映结构在地震作用下受力特征的组合结构桥梁体系地震反应分析模型，提出适用于组合结构桥梁体系的抗震设计方法及减震控制措施。

钢-混凝土组合结构桥梁通过充分发挥不同材料的特点，在优化结构受力、减轻结构自重、方便结构施工、增强结构耐久性及改善经济指标方面更具竞争优势，是高性能桥梁结构体系的突出代表之一。本项目通过试验研究、数值模拟、理论分析以及优化设计等手段，从新型结构体系、关键静力性能以及体系抗震性能三个方面展开研究，主要完成的研究工作和取得的研究成果包括：（1）研发抗拔不抗剪综合抗裂新技术、双重组合作用技术、新型波形钢腹板组合桥、新型组合刚构桥以及超高性能混凝土组合桥面系等多种受力性能优越的组合结构桥梁新形式和新技术，并提出相应的设计方法和构造措施；（2）针对不同形式新型组合结构桥梁体系开展了系列模型试验研究，深入研究了包括曲线组合梁桥、斜拉桥组合桥面系、悬索桥组合桥面系等复杂组合结构桥梁体系的空间受力行为，全面揭示钢-混凝土界面、抗拔不抗剪连接件、钢混结合段等局部受力性能，分析了组合结构桥梁体系的全过程非线性受力行为；（3）在试验研究以及有限元数值模拟参数分析的基础上，建立了可考虑滑移、剪力滞后效应、施工全过程、收缩徐变、混凝土开裂、预应力等因素共同影响的组合结构桥梁体系统一理论分析模型；（4）通过消能元件、减震构件及抗震体系的试验和理论研究，建立可考虑关键组合构件复杂受力工况的组合结构桥梁体系抗震反应4D分析模型，研究组合结构桥梁体系的地震反应机理和损伤演变规律；（5）基于大型通用有限元程序提供的子程序接口，开发出多个组合结构桥梁体系中关键元件的分析程序，集成组合结构桥梁体系的多尺度数值模型，建立了针对组合结构桥梁体系的准确、高效且便捷的计算分析手段；（6）提出的组合结构桥梁体系新型结构形式、静力性能分析方法和抗震设计理论等成果在天津海河吉兆桥、重庆永川长江大桥、洞庭湖大桥等重大桥梁工程中得到实践和应用，可为高性能组合结构桥梁体系的设计和分析提供重要科学依据。 2100433B

钢－混凝土组合结构体系能够充分发挥钢材与混凝土的性能，应用于超高层建筑结构具有显著的经济技术效益和社会效益。目前，国内外对组合构件已开展了大量的研究工作，但在结构体系层次上的研究还不成熟。本项目通过对超高层结构的优化分析，提出组合筒体－组合框架结构、巨型组合框架结构、钢－混凝土组合转换层和组合加强层结构等新型结构体系。通过对这些新型结构体系及其关键部位的试验，并结合数值计算和参数分析，将重点研究新型组合结构体系考虑滑移效应的空间计算理论，建立考虑二阶效应的局部与整体稳定分析理论，并提出系统的抗震设计理论。在总结上述研究成果的基础上，将建立新型钢－混凝土组合结构体系及其关键部位的设计方法，并提出相应的构造措施。项目的研究成果将有利于进一步提升我国超高层建筑结构的科技含量，对促进我国建筑行业的创新与发展有所贡献。 2100433B

本项目通过对现代木-混凝土组合桥梁进行理论分析和试验研究，揭示现代木-混凝土组合结构共同受力机理和破坏模式，并建立现代木-混凝土组合结构桥梁设计理论，取得了以下研究成果： 1、通过对现代木-混凝土组合结构进行推出试验，揭示了现代木-混凝土组合结构典型破坏形态，获得了各类抗剪连接件的抗剪承载力、抗剪刚度和荷载-滑移曲线等性能指标。 2、通过对木-混凝土组合结构槽口-栓钉连接件和螺栓连接件的抗剪承载力进行理论分析，提出了两种连接件的抗剪承载力理论计算公式。比较试验结果和理论公式计算结果，木-混凝土组合结构槽口-栓钉连接件抗剪承载力公式预测误差小于8%。因此，木-混凝土组合结构钉类连接件理论公式能较好的预测木-混凝土组合结构钉类连接件的抗剪承载力。 3、通过对现代木-混凝土组合结构构件进行静力试验，揭示了该类组合结构在静力荷载作用下的受力性能。结果表明，通过剪力连接件混凝土板和木梁能共同工作，协同变形。当交界面剪力超过混凝土和木梁之间的摩擦力后，交界面剪力完全由连接件承担。 4、通过对现代木-混凝土组合结构桥梁足尺模型进行静、动力试验，发现混凝土板与胶合木梁能够有效地共同工作。当处于弹性变形阶段时，混凝土板与胶合木梁有共同的中性轴，组合结构满足平截面假定。通过对现代木-混凝土组合结构桥梁进行长期性能试验研究，得到５个月的跨中截面混凝土上缘应变时变曲线、木梁下缘应变时变曲线、跨中变形时变曲线。进一步，得到木-混凝土组合梁桥跨中截面混凝土应变徐变曲线和木梁应变徐变曲线。基于Midas Civil有限元分析模型，采用试验得到的徐变曲线，对木-混凝土组合梁桥后期徐变进行预测，得到了跨中截面应力与挠度的长期增长系数，提出了适用于木-混组合梁桥跨中截面挠度长期荷载效应计算公式。 5、通过对现代木-混凝土组合结构螺栓连接件进行低周反复荷载试验，揭示木-混凝土螺栓组合结构的滞回曲线具备以下特点：（1）非线性、非弹性；（2）每个加载周期均发生刚度退化；（3）同一位移幅值下，强度随荷载循环发生退化；（4）滞回环紧缩效应。 2100433B