基于组合桥梁结构发展的要求,为解决正交异性钢桥面板(OSD)桥面铺装易损坏和正交异性钢桥面板疲劳开裂问题,国内外学者提出用超高性能混凝土(UHPC)代替普通混凝土(NC)与钢桥面板组成新型的混凝土-钢组合结构,即UHPC-钢正交异性桥面结构。本文以佛平路立交桥FA辅道为工程背景,为探究UHPC-钢正交异性桥面结构的UHPC层在不同配筋率情况下的抗弯拉疲劳性能以及正交异性钢桥面板在疲劳荷载下的试验现象,制作了 UHPC-钢组合桥面板进行了疲劳试验研究。通过第二章分别介绍了 UHPC-钢正交异性桥面板中的UHPC层、正交异性钢桥面板和钢筋的材料性能和力学性能。其中,UHPC-钢正交异性桥面板疲劳试验采用本团队研发的UHPC配方,其中钢纤维类型选用16mm端钩型,体积掺量为3.5%,着重介绍了本团队研制的UHPC混合料的原材料、制备工艺、养护工艺和材料性能,文中通过扩展度、抗压及四点弯曲试验,得到了配置在疲劳试验中所用的UHPC配合比的扩展度、抗压强度、抗折强度和弯曲应力-挠度曲线,并结合应力-挠度曲线和相关规范计算了UHPC试件的弯曲韧性指数和能量吸收值。以上材料性能指标优异,均远超佛平路立交桥的设计和施工要求。通过有限元模型模拟加载情况判断出UHPC层可能首先开裂区域;将疲劳试验前的所有准备工作进行了简要的交代,包括构件的具体尺寸、UHPC层的浇筑方案、测点的布置、疲劳荷载的拟定及加载方案、疲劳加载流程等,为第四章UHPC-钢组合桥面板疲劳性能试验的试验结果分析奠定基础。通过对UHPC-钢正交异性桥面结构进行疲劳试验研究,得出:相比较低配筋,高配筋基本在各个循环次数后测得的平均应变更小,随着循环次数的增加,刚度损失的也更小,疲劳性能相关指标更优异;UHPC表层疲劳裂缝开始于低配筋率UHPC层纯弯段区间靠近悬臂端根部,随着疲劳循环次数的增加,纯弯段内其他地方开始产生裂缝,最终在靠近中心的地方出现横向贯通裂缝,裂缝深度为20.33mm,裂缝宽度为0.08mm;利用S-N曲线计算得出佛平路立交桥中的UHPC-钢正交异性桥面板结合本团队配制材料使用低配筋(钢筋间距为80mm)UHPC层亦可满足工程需求。