桥梁理想的伸缩缝是无缝伸缩缝,因其易于安装和维修、交通噪声低、行车舒适性好等优点而被广泛应用于全世界。但无缝伸缩缝的耐久性较差,使用寿命相对较短。因此,本文以桥梁无缝伸缩缝填缝料为研究对象,基于桥梁无缝伸缩缝结构精细化分析结果,以填缝料性能指标为切入点,利用响应曲面法分析了多种因素的相互影响,提出一种新型的RSAM混合料及其设计方法,并对混合料的材料特性及其主体结构性能进行试验和分析研究。主要研究内容如下:(1)在结构精细化分析阶段,首先结合桥梁无缝伸缩缝的构造形式,对其变位量进行计算,确定无缝伸缩缝的伸缩变形范围,为后文的性能试验提供评价标准;然后借助ABAQUS有限元软件建立全桥结构模型,分别模拟车辆静载和动载,分析无缝伸缩缝薄弱位置的力学响应分布规律,为后文RSAM混合料的设计提供参考。(2)在原材料确定阶段,以动态剪切流变试验分析四种改性沥青老化前后的性能变化,择优选取一种作为沥青胶结料,然后以贝雷法为基础,计算确定集料的合成级配。(3)在配合比设计阶段,基于响应曲面法,以马歇尔试件空隙率(VV)、稳定度(MS)和流值(FL)作为响应值进行评价,以沥青、橡胶粉和矿粉用量作为三个影响因素,进行三因素三水平三响应设计,然后借助统计分析软件Design-Expert 11确定最优的配合比。(4)在性能验证阶段,按上文设计的配合比,浇筑形成RSAM混合料,完成车辙试验、浸水马歇尔试验、直接拉伸试验、足尺模拟试验等,评价RSAM混合料的高温稳定性、水稳定性、变形性能和耐久性能。研究成果表明,本文设计的新型混合料RSAM性能良好,相比于现有无缝伸缩缝拥有更好的粘弹性能且不易出现车辙和裂缝,可满足桥梁中小型伸缩缝的变形要求。