PBL剪力键又称开孔板连接件,多用于钢—混凝土组合结构桥梁中,是一种用来抵抗外部剪力的剪力连接件,具有抗剪承载力大、抗疲劳性能强、刚度大等特点,并在近几年的工程中被广泛应用。但由于影响PBL剪力键承载力因素众多,受力较为复杂,国内外PBL剪力键的试件模型形式不一以及其极限承载力状态判定的标准不同,使得如何将开孔直径、贯穿钢筋直径、钢板厚度进行合理化设计成为难点。本文通过仿真模拟方法分析不同影响因素条件下PBL剪力键的荷载—滑移曲线特点、弹性承载力拟合公式、极限承载力拟合公式、滑移量云图、应力云图以及算例设计,来对分步设计法进行阐述与验证。主要通过以下几点来进行:(1)总结归纳PBL剪力键在工程应用中的各种破坏形态与极限承载力,进而选取PBL剪力键的破坏形态和极限承载力状态。(2)对比不同条件下的承载力公式,确定影响极限承载力大小与破坏形态的主要因素为开孔直径、贯穿钢筋直径、钢板厚度。(3)采用ANSYS仿真模拟方法,分别针对不同的开孔直径与贯穿钢筋直径建立共17组模型,得到荷载—滑移曲线、滑移量与应力云图,并拟合出弹性承载力与极限承载力的计算公式。(4)最后基于上述计算结果,提出PBL剪力键的分步设计法,即首先通过弹性承载力来确定开孔直径,再通过极限承载力确定贯穿钢筋直径,最后考虑PBL剪力键的破坏形态来确定钢板厚度的值。