开裂、推移、拥包以及抗剪强度不足引起的层间粘结失效等病害是钢桥面铺装层结构面临的主要问题。本文基于国内外钢桥面铺装的研究成果,针对柔性铺装的不足,选用ECC作为铺装材料,设计ECC-钢板-环氧碎石复合结构。通过静载作用下ECC-钢板-环氧碎石复合粘结层斜剪试验,以碎石粒径、碎石撒布量以及不同防水粘结材料为试验参数,分析界面破坏形态、剪切强度τ、τ-δ(剪切滑移)曲线、剪切模量K、切向内聚能?0以及剪切滑移能?f对试验参数的敏感性,并分析了τ-δ曲线、ECC铺装层应力-应变曲线的发展规律。本文的主要研究内容与结论为:(1)界面剪切破坏形态主要表现为防水粘结材料与钢板界面层发生剥离破坏和防水粘结材料与碎石胶接界面层发生粘结失效以及二者的混合破坏。(2)界面τ-δ曲线可以分为线性增长阶段、屈服阶段、软化阶段以及滑移阶段。当碎石撒布量一定时,τ、K、?0、?f以及粘结层应变ε随碎石粒径的增大呈明显增加趋势;最大剪切强度对应的滑移δ0随碎石粒径的增大呈减小趋势;当碎石粒径一定时,τ、δ0、?f以及ε随撒布量的增大呈先增大后降低趋势,存在最优撒布量4.5~5.5kg/m2;K值随撒布量的增大而增加;τ-ε曲线基本为饱满的环形状,主要分为线性阶段,曲线上升阶段以及曲线下降阶段。(3)针对ECC-钢板-环氧碎石复合粘结层方案设计,建议选用4.75~9.5mm和9.5~13.2mm的碎石组合粒径;碎石撒布量选用4.5~5.5kg/m2;(4)基于试验结果,利用Popovics模型研究层间界面粘结滑移规律;通过基于剪切强度、剪切刚度的粘结损伤变量Dτ和DB,并结合Popovics模型Dτ、DB分析界面粘结损伤过程。结果表明,Popovics模型可以有效描述界面剪切滑移规律;Dτ比DB更符合界面实际损伤过程。(5)采用灰色理论建立了关于Dτ与δ的损伤预测模型,结果表明模型预测精度较高,可用于表征界面损伤随剪切滑移发展的变化规律。