钢—混叠合箱梁充分发挥了钢与混凝土两种材料的特点,具有结构刚度大、自振频率高、稳定性好、施工便捷等诸多优势。由于铁路列车荷载集度高、活恒比大的特点,几十年来铁路斜拉桥大多采用钢桁梁,较少采用钢—混叠合箱梁,关于铁路及高速铁路斜拉桥钢—混叠合箱梁的相关研究存在不足。赣江特大桥为目前国内首例时速350km的大跨度高速铁路混合梁斜拉桥,由边跨预应力混凝土箱梁、主跨钢—混叠合箱梁以及钢—混结合段组成,作为高速铁路混合梁斜拉桥的主跨结构,钢—混叠合箱梁的结构形式复杂、特点突出,其在荷载作用下的受力特性还有待深入分析;剪力钉作为钢—混叠合箱梁的剪力连接件,其抗剪性能对整个钢—混叠合箱梁结构而言起着至关重要的作用。本文基于赣江特大桥工程实例,针对钢—混叠合箱梁的受力特性及其剪力钉的抗剪性能进行了研究,主要的研究内容及成果如下:1、基于文献调研,总结并归纳了钢—混叠合箱梁及两种常用剪力连接件的国内外相关研究成果;分析了剪力钉在钢—混叠合箱梁中的受力模式与破坏机理;基于Eurocode 4对剪力钉抗剪性能参数指标及评定方法进行了阐述,并详细介绍了国内外规范及学者给出的关于剪力钉抗剪承载力、抗剪刚度的计算表达式。2、考虑几何、材料、接触状态三种非线性问题,针对N.Gattesco等完成的剪力钉实体推出试验,采用Abaqus进行了非线性有限元计算,通过理论与实测结果对比,验证了非线性有限元模型的准确性。3、针对赣江特大桥钢—混叠合箱梁中的剪力钉,采用同样的非线性有限元方法得到了剪力钉的荷载-滑移曲线以及抗剪性能参数值,并对剪力钉受力状态进行了分析。采用单因素变量参数分析法研究了混凝土强度、钢梁强度、剪力钉强度、长度及直径对剪力钉抗剪性能参数值的影响,并分析了各参数变化时剪力钉的应力分布规律。4、针对赣江特大桥受力最不利的M8~M9索间钢—混叠合箱梁标准梁段,基于Ansys平台建立了板壳-实体-非线性弹簧单元有限元模型。基于有限元计算结果,研究了在计算荷载作用下钢—混叠合箱梁主要构件的应力分布及传力机理,考察了高速铁路列车荷载作用下钢—混叠合箱梁的桥面变形情况,并对剪力钉群在计算荷载作用下的受力、滑移分布以及内力形式对滑移的影响进行了分析。研究表明,钢—混叠合箱梁具有良好的桥面刚度,主要构件应力分布均匀且处于弹性受力状态;沿梁高方向边、中腹板的应力呈非线性分布,位移则大致呈线性分布;混凝土板为主要的轴力传递构件,“顶板-边腹板-斜底板”为钢箱梁内部主要的传力路径;剪力钉群在计算荷载下所受剪力与产生的滑移变形呈相似的分布规律,其横桥向受力及滑移呈明显的M型分布,钢—混滑移效应较小;轴力对剪力钉群滑移效应具有显著的抑制作用,从而反映了混合梁斜拉桥赣江特大桥在主跨采用钢—混叠合箱梁结构的合理性及先进性。