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当将超高性能混凝土（UHPC）材料作为组合层使用在正交异性钢桥面板和沥青铺装层之间时能有效地降低结构的疲劳应力,减少疲劳开裂的风险。这种组合结构在近些年得到了大量的研究与实践。栓钉连接件是保证正交异性钢桥面板和UHPC组合层能有效地协同受力的关键构件,目前关于钢-UHPC组合结构的研究中,栓钉的直径多集中于10-16 mm之间。当在剪力较大的区段使用该种组合结构时,由于受力较大而栓钉直径较小,常常会需要大量的栓钉以满足受力要求,而大量的栓钉会导致施工不便和栓钉的焊接质量可能不达标等一系列问题。增大栓钉的直径可以使上述问题得到一定的缓解。本文为了探寻大直径栓钉（直径在16 mm及以上）在正交异性钢桥面板-UHPC组合结构中的应用前景,结合了该种组合结构的实际应用尺寸,通过有限元软件ABAQUS建立了推出试件的分析模型。在利用试验数据对有限元模型进行验证后展开参数分析,研究了在该种组合结构中大直径栓钉在栓钉材料破坏和栓钉拔出破坏的两种破坏模式下的受力特征以及对其承载力与刚度的影响因素与影响规律。最后通过数据的拟合分析提出了当发生栓钉的材料破坏时的栓钉承载力计算公式,并给出了公式的适用条件。得出的主要结论如下:（1）由于正交异性钢桥面板-UHPC组合结构中的UHPC板厚的限制,为了防止栓钉的拔出破坏不宜使用直径在22 mm及以上的大直径栓钉。（2）不同的破坏模式下影响栓钉承载力的因素不同。当发生栓钉的材料破坏时栓钉直径和强度是影响承载力的重要因素,并且宜采用d1.75和线性函数的形式来表征栓钉直径和强度对承载力的影响。当发生栓钉的拔出破坏时除了栓钉直径和强度外,栓钉长度和UHPC的强度对承载力的影响同样不容忽略。当栓钉长度从20 mm增大到35mm时栓钉承载力的提高可达35%左右。当UHPC强度从80 MPa增大到150 MPa时栓钉承载力的提高可达20%左右,然而这种提高程度会随着栓钉直径的增大而降低。（3）影响栓钉刚度的主要因素为栓钉直径和UHPC材料的弹性模量,UHPC的抗压强度对栓钉刚度几乎没有影响。（4）提出的在栓钉材料破坏模式下的栓钉承载力计算公式能很好地吻合有限元计算值,公式适用于栓钉直径在13-19 mm之间、栓钉强度在300-550 MPa之间以及UHPC强度在80-150 MPa之间的情况。（5）栓钉的尺寸、栓钉的强度和UHPC的强度是影响栓钉拔出破坏的最小长径比的重要因素。最小长径比随着栓钉强度的增大和UHPC强度的减少而增大,即随着栓钉强度的增大和UHPC强度的减少,栓钉更容易发生拔出破坏。对于不同强度的栓钉和UHPC材料,当栓钉长径比在2以上时可以认为钢-UHPC组合结构中不会发生大直径栓钉的拔出破坏。