目前已建和在建的高铁车站推广应用了型钢混凝土（SRC）梁。随着重载铁路的兴起，SRC组合结构也已成为桥梁结构的合理选择，但这种组合结构在反复荷载作用下的疲劳性能缺乏研究和设计规范的指导。本项目在前期SRC梁受弯作用的正截面疲劳破坏模式的研究基础上，进一步研究SRC梁受剪作用突出的疲劳性能，最终建立SRC梁的疲劳设计方法。 主要研究内容有：（1）小剪跨比的荷载作用下SRC梁的疲劳试验，研究外部混凝土、内部H形钢、钢筋等各组件的受力性能、疲劳破坏模式、裂纹形成与扩展过程及其监测技术、刚度和混凝土开裂宽度变化等特性；（2）应用断裂力学、损伤力学理论、有限元技术，研究SRC梁疲劳破坏过程的数值分析方法，分析各组件的内在联系、参数影响效应和疲劳破坏机制；（3）SRC梁疲劳设计方法、基本准则和建议。 重要研究结果与关键数据主要有：（1）进行了29根工程尺度的实腹式SRC梁疲劳破坏试验，重要参数有：小剪跨1.8、1.5、1.1、1.0，焊接H形钢（Q345B）含钢率5.01%、5.54%、6.40%和7.49%，纵筋配筋率0.38%和0.42%，混凝土标号 C40、C50和C60。发现仅1根SRC梁发生了受剪或弯剪区的斜截面疲劳破坏模式，其余28根SRC梁都发生了受弯区的正截面疲劳破坏模式，并且H形钢受拉翼缘的断裂是整个SRC疲劳破坏的标志。表明无论受弯还是弯剪，SRC梁正截面疲劳破坏占主导模式。（2）分别进行了5根单独的焊接H形钢梁和15根单独钢筋的疲劳破坏试验，作为SRC梁内部H形钢和钢筋疲劳破坏模式和机理的对比。应用Beach marking技术来跟踪留取H形钢截面上的疲劳裂纹起源位置与扩展路径，建立了裂纹扩展速率模型。（3）建立了基于焊接H形钢的断裂力学模型、钢筋和混凝土的损伤力学模型的有限元数值方法，模拟了试验的SRC梁各组件的疲劳过程和寿命，并分析了各参数对SRC梁疲劳寿命的影响规律和机制。在相同的应力幅条件下，SRC梁内部的H形钢比单独的H形钢具有更高的疲劳强度，这源于前者疲劳裂纹扩展时有混凝土的约束作用和钢筋的受力分担。（4）正截面受弯破坏是SRC梁疲劳性能的关键问题，集成了本项目和前期所有剪跨比（1.8、1.5、1.1、1.0和2.6）的SRC梁正截面疲劳破坏试验数据，提出了涵盖各组件疲劳强度验算在内的SRC梁的疲劳设计方法和建议。 2100433B