正交异性钢桥面的铺装一直以来是桥面铺装问题中的重点和难点。近年来由中国工程师自主研发的ERS铺装体系(即环氧粘结碎石层Epoxy Bonding Chip Layer+冷拌树脂沥青混合料Resin Asphalt+沥青玛碲脂碎石混合料Stone Mastic Asphalt)引发了广泛关注,该铺装体系具有施工简便、材料易于获得、路用性能和耐久性优良、养护简便等诸多优点,但其结构层参数在应用时大多根据经验以及施工实例确定,相关研究多集中于对施工技术的总结,缺乏结构的理论分析。为深入研究ERS铺装体系的参数设计理念和方法,本文通过道路材料试验对ERS铺装所用材料的技术性能及混合料路用性能进行了验证,同时通过有限元模拟的方法对ERS铺装进行模拟加载计算,采用回归分析、正交试验等数据处理手段,对ERS铺装的设计参数进行综合分析,为铺装体系的结构设计提供参考及理论支撑。本文主要研究工作包括:(1)结合钢桥面铺装2019年新出台的规范《公路钢桥面铺装设计与施工技术规范》(JTG T3364-02—2019),通过道路材料试验的方法对ERS铺装体系各层材料的技术性能进行了检验。对ERS铺装体系各层所用沥青混合料进行配合比设计,并对其高低温性能、水稳定性等路用性能进行验证。(2)以实桥铺装的运营状况和病害的调查分析为基础,提出了7个有针对性的控制指标,并选取了5个对结构性能影响较大的设计参数。采用Abaqus建立钢桥面铺装局部梁段模型,通过模拟计算值与实桥加载值对比验证模型有效性。根据轮载尺寸与钢箱梁结构在横向和纵向分别选取3个和9个荷载位,通过加载计算值选取最不利荷载位,并对各个控制指标的受力特性进行分析。(3)对ERS铺装体系数值模型中最不利荷位施加轮载进行计算,得出不同设计参数下各控制指标的取值。以回归分析作为数据处理手段,对ERS铺装结构设计参数进行了单参数分析,得出单个参数对单个评价指标的影响关系式。通过分析得出在所取的因素水平范围内,各个设计参数对控制指标的影响幅度,并选出4个关键性控制指标。(4)采用正交试验方法,以单参数分析中的拟合函数关系为基础,对ERS铺装结构进行了多参数综合分析,得出各控制指标与设计参数间的多参数回归方程。同时,对回归方程系数进行标准化处理,对各个设计参数进行重要性分析。另外,以造价和铺装层自重为基准,对影响ERS铺装结构的4个关键性控制指标进行综合分析,为ERS铺装的结构设计提供参考依据。