沥青混合料是由集料、沥青和空隙组成的复合材料,其中集料占据混合料质量的90%以上。在外部荷载作用下,粗集料相互接触形成骨架结构,骨架承担着抵抗和传递外部荷载的作用,骨架结构的力学性能直接影响沥青混合料的抗变形能力。为了表征及评价沥青混合料骨架结构的形态学特征,进而分析其与混合料稳定性之间的关联,本文基于X-ray CT图像,借助计算机图形图像技术,在完成真实集料三维重构的基础上,开发了集料三维接触检测算法,形成集料三维接触网络,进而提出骨架识别方法,并量化了外部载荷施加过程中骨架形态特性的演变特性,分析并验证了所提出的骨架初始形态评价指标与骨架稳定性间的关系。具体工作如下:（1）基于1个装有集料的圆柱形容器及3个沥青路面取芯试件的CT扫描图像,运用计算机图形图像技术完成了超过3000个粗集料的三维重构,作为基于集料几何模型接触检测的对象。（2）运用ANSYS网格划分模块获得集料模型的四面体网格,并提取集料表面三角网格表征集料表面,进而开发集料三维接触检测算法,精确、快速地检测出集料间的接触区域,从而计算出接触区域的面积和法向量等属性,并采用有向赋权图表征集料接触网络。其中,图中边的权值越大,表示外部荷载传递效率越高。从集料接触网络中搜索荷载的有效传递路径,并将连通的路径构成网状力链,最后获得由全部力链构成的骨架结构。提出骨架形态学特性的评价指标,获得骨架的量化评价。以装有273个集料的圆柱形容器为对象,通过移除集料的方式,获得三个虚拟试件,并进行了单轴压缩的有限元仿真。仿真结果表明,提出的骨架评价指标与混合料抗变形能力、应力均匀性以及应变分布上有着较好的一致性。（3）基于力链各形态特性的衡量要素,改进了集料骨架初始形态的量化评价指标。在此基础上,进一步研究了荷载施加过程中骨架的演变,提出拓扑及非拓扑差异指标,用以表征及量化骨架形态的演变特性。完成了试验路段上三个钻芯取样试件的三维重构,表征并评价了骨架结构的初始形态特性,进行了单轴压缩数值仿真试验。获取了荷载施加过程中7.5s、15s、22.5s、30s四个时间点骨架形态的拓扑与非拓扑差异、集料应变能以及骨架中集料接触区域的应力分布,用以综合评价试件的稳定性,进而分析骨架初始形态评价结果与骨架稳定性间的关联。仿真结果表明,骨架的初始形态评价结果能够较好地反映试件的抗变形能力,证明了本文所提混合料骨架结构评价方法在预测混合料抗变形能力的有效性。