本文针对在钢-混组合结构中使用日益广泛的PBL剪力键展开研究,系统地研究了PBL剪力键的静力性能,并对其疲劳性能进行初步探索。论文总结了部分国内外典型的PBL剪力键推出试验,对比了试验结果之间的差异,根据试件构造特点将已有推出试验构造分为两类,设计了不同构造的推出试验来验证两种构造之间的差异。试验结果表明,两种构造的荷载-滑移曲线、极限荷载、极限滑移量以及破坏过程、破坏形态都存在明显差异。造成两种构造试验结果差异的根本原因是剪力键埋置深度不同,剪力键周边混凝土的应力环境不同。对于钢-混结合梁和钢-混结合段中的PBL剪力键,在进行试验研究时应给予区分。在推出试验结果的基础上,对PBL剪力键力学性能的合理定义进行研究,并给出了各种规格PBL剪力键的设计承载力、抗剪刚度、极限承载力和延性系数。分析了PBL剪力键力学性能的影响因素,综合比较了PBL剪力键设计承载力计算公式的研究成果并根据推出试验结果,提出了综合考虑各种影响因素的PBL剪力键设计承载力计算公式。提出了PBL剪力键的双线性弹簧简化计算模型,建立了PBL剪力键集群的荷载-滑移协调模型；将双线性弹簧简化计算模型应用到PBL剪力键集群的荷载-滑移协调模型中,提出了PBL剪力键集群的简化计算方法,验证了这种计算方法的可靠性,并分析了PBL剪力键集群的荷载分布规律及其影响因素。对PBL剪力键的推出试验展开非线性数值模拟,将试验结果与数值分析结果对比,验证了数值模拟的可靠性。通过数值模拟方法再现了PBL剪力键的破坏过程,结合推出试验结果与数值模拟结果,分析了两类试验构造中PBL剪力键在不同受力阶段的传力机理；对PBL剪力键的破坏机理进行了研究,分析了各种破坏模式的起因,归纳了不同构造参数可能引起的破坏模式及力学性能差异。按照正交试验方法设计了PBL剪力键的数值仿真试验以研究构造参数对力学性能的影响,对仿真试验结果的统计分析表明：PBL剪力键设计承载力的显著影响因素是钢板开孔直径、贯穿钢筋直径、混凝土强度以及开孔钢板厚度,抗剪刚度的显著影响因素是混凝土强度、钢板开孔直径、贯穿钢筋直径及开孔钢板厚度。根据PBL剪力键力学性能影响因素的次序、交互作用以及因素指标变化关系,确定了合理的构造参数。结合钢-混组合结构的实际情况,给出了钢-混结合段与结合梁中PBL剪力键的合理参数取值范围。通过18个试件的疲劳试验,对PBL剪力键的疲劳性能进行了研究。疲劳试验得到了不同疲劳荷载对应的疲劳寿命,以及钢和混凝土之间的残余滑移量与疲劳荷载之间的关系。将静力破坏过程与疲劳破坏过程进行对比,研究了PBL剪力键的疲劳破坏机理。利用极差分析与方差分析方法,分析了PBL剪力键构造参数对其疲劳性能的影响,研究发现在混凝土强度等级相同的情况下,钢板开孔直径及厚度是PBL剪力键疲劳性能的主要影响参数,并且开孔直径的影响更大。建立了PBL剪力键的疲劳荷载与疲劳寿命之间的关系表达式,为评估PBL剪力键的疲劳寿命提供了便利。选取残余滑移量作为损伤变量,按照残余滑移量与荷载循环之间的关系建立了PBL剪力键的二阶段线性疲劳累积损伤演化模型。对PBL剪力键疲劳损伤后的静力性能进行了试验研究,研究结果显示,疲劳损伤使得PBL剪力键的承载力有所降低。对于有贯穿钢筋的PBL剪力键,疲劳损伤使得其抗剪刚度增大,而对于无贯穿钢筋的PBL剪力键,疲劳损伤后的抗剪刚度减小。