这些年国内外学者对钢桥面铺装的研究方向主要分为对铺装材料的研究和力学分析两大类,都取得了相应的成效。但钢桥铺装的几种病害仍时常发生,其中防水粘结层是铺装结构最薄弱的部分,防水粘结层的功能失效进而导致的脱层、推移病害是困扰研究人员多年的问题。尤其对于带有大纵坡的钢桥铺装结构的力学分析,现有的研究还不够完善。以往的研究往往没有考虑汽车在纵坡路段的行驶行为和平坡路段的差别,为了更接近实际情况,本文考虑了汽车在纵坡路段的不同行驶状态对铺装结构受力的影响。本文以实际工程项目为依托,利用有限元软件ANSYS建立了带有防水粘结层的正交异性钢桥铺装结构的简化模型,找出了铺装结构拉应力、剪应力的最不利荷位。设计了正交试验,对影响铺装结构应力的三个外部因素:温度、垂直荷载、水平荷载做了敏感性分析,重点考虑水平荷载的影响。其次,研究了重载汽车在大纵坡路段车速与纵坡坡度、坡长之间的关系,在此基础上总结了汽车在上下坡路段各五种行驶状态,计算了不同行驶状态下汽车对铺装结构的水平作用力。考虑时温等效原理,计算了汽车在纵坡路段减速而等效的铺装结构的温度升高。搜集了厦门当地的气候资料,用数值模拟的方法计算了夏季晴天铺装结构的温度场,换算得到铺装结构各层的等效模量（计入时温等效效应）。考虑汽车在上下坡路段各五种行驶状态,用ANSYS计算了铺装结构在夏季晴天不同时刻铺装结构的应力值;计算了不同纵坡坡度对铺装结构受力的影响;计算了超载率对铺装结构受力的影响。结果发现下坡段更容易出现推移、脱层病害。利用有限元软件的生死单元功能模拟了铺装结构的局部脱层破坏,仅考虑下坡路段的情况,模拟了连续和非连续两种脱层状况下铺装结构的应力值,发现连续脱层破坏造成的危害极大,甚至在一次汽车荷载作用下脱层的范围就会扩大,铺装层将被剪坏,而非连续脱层有向连续脱层发展的趋势。模拟了脱层发展的状况,发现脱层面积在汽车荷载作用下会不断增大,到后期容易被一次剪坏。