沥青路面设计的传统方法,对沥青混凝土材料力学性能的研究多偏重于从宏观角度进行唯象研究,认为材料内部各点具有相同的性质,忽略了沥青混合料复杂的细观结构,难以揭示材料变形和破坏的物理机理;本文将沥青混合料看作多相复合材料体系,对其细观结构进行了初步分析研究。首先,采用有限元软件建立二维模型,对单颗骨料及多颗骨料时的沥青混合料细观结构进行分析,计算了单颗骨料时粒径、形状和加载条件、沥青胶浆弹性模量对其受力的影响,并分析了多颗骨料时骨料不同接触状态和沥青混合料的不同组成结构时的沥青混合料承载能力的优劣,为沥青混合料设计和矿料选取提供了依据;其次,表面纹理构造对沥青路面的使用性能有着重要的作用,文中对形成路表纹理结构的骨料在荷载作用下的受力进行了简易的模拟,比较了裸露骨料不同形状、高度以及沥青混合料弹性模量、摩擦系数变化时骨料和沥青混合料基体的应力分布情况,找出容易因拉伸而破坏的位置;最后,通过劈裂试验和数值模拟对非均匀马歇尔试件和普通马歇尔试件进行了比较,试验证实了非均匀沥青混合料具有各向异性的特性,并通过数值模拟拟合了沥青混合料马歇尔试件劈裂弹性模量的计算公式和非均匀沥青混合料试件相互垂直的两个方向上弹性模量与骨料和沥青混合料基体弹性模量的关系式,从而对沥青混合料的离析现象有了更直观的认识。