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混凝土桥桥面铺装层的厚度及结构组合对其使用耐久性影响很大,耐久性设计的前提是明确各铺装层的力学响应.本研究采用有限元仿真建立了混凝土桥桥面铺装体系的模型,确定了车辆荷载作用下铺装层的最不利加载位置;在此基础上考虑了铺装层厚度、模量组合对铺装体系力学响应.研究结果表明:在一定范围内,铺装层厚度变化对铺装表层拉应力和层间剪应力影响不大;在桥面耐久性铺装结构设计时,单层铺装厚度控制在3～5cm;为控制铺装层表面拉应力和层间剪应力,选取的铺装层材料模量宜在1200～2400MPa范围内.研究成果可为混凝土桥面耐久性铺装材料选择、结构设计提供理论参考.