聚氨酯-钢板复合材料正交异性桥面板是用聚氨酯-钢板夹层结构替代普通钢桥面板的盖板,并且大量减少纵肋数量而成的一种新型桥面结构,目前在国外的桥面板新建、更换及维修加固中均有应用。由于该新型桥面板在国内尚未应用且缺失相应的研究,为此本文以有限元模拟为基础,对新型桥面板进行全桥复杂荷载工况下静力分析及局部模型稳定性能研究,揭示新型桥面板的受力性能特点,为其在国内的应用提供理论参考。首先,本文以现有研究理论为基础,介绍了夹层板概念、力学模型及稳定分析理论。随后,重点介绍了普通正交异性钢桥面板的基本理论、三大受力体系和稳定分析理论。其次,根据现有工程实例和钢箱梁设计规范,初步设计采用普通正交异性桥面板的三跨连续钢箱梁。在构造和受力响应符合规范要求的基础上,用新型桥面板替换连续钢箱梁的普通钢桥面板,分析新型桥面板在桥梁复杂荷载工况下的受力性能,并与普通正交异性钢桥面板进行对比。经分析计算,聚氨酯-钢板复合材料正交异性桥面板的力学性能可满足桥梁的安全和可靠性要求,在某些方面甚至优越于普通桥面板。再次,以桥面板体系理论为基础,从全桥模型中提取聚氨酯-钢板复合材料正交异性桥面板局部子模型,对子模型进行线弹性稳定分析和非线性稳定分析。结果表明,在纵肋数量几乎减少一半情况下新型桥面板的稳定性能还能与普通桥面板相当,其弹性稳定系数及稳定极限承载力均满足安全要求。材料弹塑性、几何非线性和初始缺陷对新型桥面板的极限承载力均有不同程度的影响,为安全考虑在设计中应全部考虑这些因素的影响。最后,讨论了夹层板钢板厚度、芯层厚度和纵肋数量等参数变化对新型桥面板的稳定性能的影响。经对比分析,得到了各参数对新型桥面板稳定性能的影响程度,为工程合理优化设计提供理论依据。总之,本文对聚氨酯-钢板复合材料正交异性桥面板的构造设计、全桥环境下静力分析以及稳定性能方面所做的研究工作,对新型桥面板的理论研究和工程应用均有重要的参考价值。