近十年来随着交通事业的快速发展,已建成或正在建设的大跨径桥梁逐渐增多,为了减小桥梁自重和增大跨径,大多数钢桥的桥面板一般采用正交异性钢桥面板。由于沥青混合料具有优良的路用性能,大跨径钢箱梁桥正交异性桥面板大多数采用沥青混合料铺装。沥青桥面铺装不同于普通的高等级路面,它结构特殊,所处位置受到外界气候和温度的影响很大,很容易产生各种病害。国内外尚未得到普遍有效的桥面铺装设计理论与方法,深入研究大跨径钢桥桥面铺装力学关键技术,对桥面铺装设计和工程实践都具有重要的意义。本文首先介绍了国内外大跨径桥梁建设及桥面铺装概况,调查与分析了大跨径钢桥桥面铺装的主要破坏类型,提出了需要解决的主要问题,并针对大跨径钢桥桥面铺装研究现状与存在的问题,提出本文研究主要内容。其次,给出了钢桥面铺装体系有限元计算的基本原理及假设,根据国内大跨径钢桥常用的钢箱梁正交异性桥面板及铺装结构参数,应用通用有限元ANSYS软件建立有限元模型并进行大量的力学计算。分析桥面铺装在车辆荷载作用下的受力特性及破坏类型,确定最不利荷位,并研究正交异性钢桥面铺装层的应力应变分布变化规律,分析了钢桥面铺装结构的各力学指标与铺装层材料的弹性模量的关系。根据钢桥面沥青混合料铺装设计必须控制的主要破坏形式,提出钢桥面铺装结构设计指标体系。本文的分析结果可以用于桥梁和桥面铺装层的设计,也可以为进一步分析桥面铺装问题提供理论参考。