钢与混凝土结合部为混合结构桥梁关键受力部位，本研究开展结合部传力机理及长期作用影响研究，为混合梁结构安全及耐久性设计提供依据。通过局部模型试验加载与测试，明确结合部纯剪与压剪协同传力路径与比例，得出典型传力模式相应的破坏模态，揭示协同传力改善结合部承载能力与延性的受力机制。该试验研究结果为完善结合部设计理论及验证数值模型提供支撑。通过结合部恒载长期作用受力分析，得出长期作用对钢与混凝土应力重分布、连接件作用力及结合部抗裂性的影响机制。明确结合部设计应考虑恒载长期效应，为合理确定加载龄期及恒载长期作用评价提供依据。针对汽车活载长期作用，提出焊根损伤的参考应力评价方法。建立参考应力模型，定义参考应力并验证其收敛性，提出强度导出方法。明确环境温度、交通流量及设计参数对活载长期作用的影响，为结合部焊根活载损伤评价及抗疲劳设计提供依据。针对焊趾活载长期作用损伤，提出多重子模型受力模型，将三种热点应力计算式差值由约40%缩小至10%以内，改进焊趾损伤评价的计算精度。以上研究结果可为混合结构桥梁结合部恒载与活载长期作用效应分析、强度取值及损伤评估提供依据，进而为该类桥梁合理设计提供支撑。 2100433B

针对钢与混凝土混合梁结合部，采用模型试验与数值模拟相结合的方法，建立可考虑粘结、滑移的传力模型，以解决结合部长期作用分析难题。.(1)通过结合部格室长期作用模型试验，建立结合部钢与混凝土粘结滑移本构关系，得出承压板与连接件传力比例、连接件作用力随长期作用的变化趋势；.(2)首次提出通过开孔板连接件长期作用推出试验，建立连接件抗剪刚度与混凝土长期作用关系，为结合部传力模型提供计算参数；.(3)基于试验实测数据，在ANSYS平台上建立可考虑钢与混凝土粘结、滑移的传力模型，通过模型试验结果验证传力模型的正确性。.通过传力模型的参数化分析，研究长期作用对结合部传力路径、传力比例、连接件作用力的影响，提出控制结合部设计的技术指标。

项目以疲劳作用下钢管混凝土桁梁的疲劳性能和损伤失效机理为研究对象，进行了钢管混凝土节点的疲劳性能、钢管混凝土桁梁的疲劳性能以及钢管混凝土桁梁的疲劳损伤失效机理的研究。 研究结果表明，钢管混凝土节点的热点应力一般出现在冠点处，钢管混凝土节点的应力集中系数约为2.34~5.2。与空钢管节点相比，填充混凝土后，相贯节点的应力集中程度得到缓解，应力集中程度的缓解使得钢管混凝土节点的疲劳强度或疲劳寿命得到提高。在相同的疲劳寿命下，填充混凝土使得钢管混凝土节点的疲劳强度得到提高，或者说，在相同的疲劳强度下，填充混凝土使得钢管混凝土节点的疲劳寿命得到提高。 目前，我国的《钢结构桥梁设计规范》（JTG D64-2015）没有关于钢管混凝土节点疲劳细节的规定，《公路钢管混凝土拱桥设计规范》（JTG-T D65-06-2015）也只给出了节点疲劳设计的容许应力幅，本项目的研究成果是对两本规范有益的补充，也将对钢管混凝土结构桥梁的应用起到一定的推动作用。 2100433B

牺牲混凝土是核电堆芯捕集器的重要组成材料，能够避免高温的堆芯熔融物将压力容器熔穿，防止熔融物和放射性物质泄漏到外部环境中。目前，国内外对堆芯熔融物与牺牲混凝土反应（MCCI）发生熔化的反应机制以及牺牲混凝土的作用机理仍处在不断探索过程中，还需要大量的科学分析和试验论证。本项目将对MCCI过程进行建模，揭示熔融物与牺牲混凝土相互作用机理；建立堆芯熔融物与混凝土反应之间的温度、密度、气体生成量之间的定量关系，提出牺牲混凝土的设计方法，制备出用于堆坑区和扩展区的牺牲混凝土；开展熔融物与混凝土相互作用的模拟试验，来确定建模过程所需的界面温度、热传递系数等特征变量，以及相互作用过程中熔蚀速率、熔蚀深度、气体释放速率和释放量等关键性能参数，来修正严重核电事故的MCCI模型；揭示混凝土熔蚀温度与类型、熔池模型、堆坑底层混凝土厚度等对MCCI的影响规律，进一步优化牺牲混凝土的化学组成、设计参数和结构厚度。

钢管混凝土桁梁具有优越的力学性能和施工上的方便，在桥梁工程中具有广阔的应用前景，但目前这种结构在疲劳方面的研究还比较少，现有的研究多集中在节点的疲劳性能方面，缺少整体疲劳性能的研究；疲劳荷载作用下钢管混凝土桁梁的局部和整体结构损伤失效模式和疲劳损伤累积发展规律方面的研究还有待于展开。.本项目以疲劳作用下钢管混凝土桁梁的疲劳性能和损伤失效机理为研究对象，通过对钢管混凝土桁架组合梁的疲劳损伤失效和力学模型研究、结构整体的数值模拟与试验研究，分析疲劳作用下的钢管混凝土桁梁的疲劳性能、探讨局部失效和整体失效之间的关系，建立钢管混凝土桁梁的失效模式和损伤分析模型，探索钢管混凝土桁梁的疲劳损伤力学特性，损伤演变规律和失效机理，项目的研究可为钢管混凝土桁梁疲劳设计理论的发展提供理论基础。