钢箱-砼组合结构是本课题组在组合结构拱桥的施工背景下提出的一种新型组合结构,课题组针对这种组合结构提出了一种新的剪力键——新型开孔加劲肋套箍剪力联结构造(Perfobond Hoop,简写为PBH)。PBH目前已在多座实桥中应用。课题组在前期工作中已对PBH剪力构造的静力性能进行了较深入研究[1][2],为了进一步研究PBH的疲劳力学性能,在国家自然科学基金项目“钢箱-砼组合结构PBH剪力连接件的传力机制与疲劳性能研究”(51308571)的资助下,本文对PBH的疲劳寿命及影响因素等进行研究,主要研究内容和结论如下:1.开展了 PBH剪力连接件的静力推出试验,试件加劲肋开孔孔径分别为30mm、40mm及50mm。静力推出试验结果表明,本组试件的破坏模式均为界面裂缝及两端向中间扩展,极限荷载时混凝土榫局部压碎、穿入钢筋受剪局部屈服;PBH静力加载荷载-变形全过程曲线可分为三段:弹性阶段、弹塑性阶段及下降段。2.开展了PBH剪力连接件的疲劳推出试验,试验结果表明,PBH疲劳破坏模式与静力破坏模式类似,亦为以混凝土榫局部压碎、穿入钢筋受剪局部屈服;PBH疲劳损伤累积规律可分为三个阶段:疲劳损伤开始阶段、疲劳损伤发展阶段、疲劳破坏阶段。其刚度退化在上述三个阶段中,一、二个阶段退化缓慢,第三个阶段退化较快。3.利用ABAQUS进行了 PBH的静力推出试验有限元模拟,通过与试验实测数据验证后,进行了肋板开孔孔径、穿入钢筋直径、混凝土强度等三个参数的静力力学行为参数分析,表明混凝土强度对承载能力影响最为显著,其次是肋板开孔孔径,穿入钢筋直径对PBH的承载能力影响最小。4.在静力模型的基础上利用fe-safe进行了 PBH试件的疲劳计算,将其计算结果与疲劳实验实测结果验证后,利用该手段进行了 PBH疲劳影响因素分析,其主要结论为:①在荷载比为μ=0.25时,孔径越大,对应的疲劳强度越大;在相同最大疲劳破坏应力下,孔径越大,寿命越长。其他条件相同的情况下,随着最大疲劳破坏应力的增加,疲劳寿命受孔径的影响减小。②穿入钢筋直径越大,对应的疲劳强度越大;在相同最大疲劳破坏应力下,穿入钢筋直径越大,寿命越长。其他条件相同的情况下,疲劳寿命受穿入钢筋直径的影响很大。③ 混凝土强度越高,对应的疲劳强度越大;在相同最大疲劳破坏应力下,混凝土强度越高,寿命越长。其他条件相同的情况下,随着最大疲劳破坏应力的增加,疲劳寿命受混凝土强度的影响减小。④在对肋板开孔孔径、穿入钢筋直径、混凝土强度三个参数的影响程度进行比较可以得出,穿入钢筋直径对PBH剪力键的疲劳寿命影响最为显著。