处于交通网咽喉要道的大跨径钢桥,其交通量及通行能力繁重,受钢箱梁的储热效应影响,钢桥面铺装层温度敏感性相对公路沥青路面表现更为突出。不同于公路沥青路面具有坚固的路基结构,钢桥面沥青铺装层黏附于光滑的钢桥面板之上,加之沥青混合料与钢板的模量及强度相差巨大,导致铺装层极易产生剪切车辙变形或脱层破坏,这些均与混合料的高温剪切流变性直接相关。目前,钢桥面铺装采用最多的是浇注式沥青混合料,浇注式混合料作为一种悬浮密实结构,沥青含量高、粗集料相对较少,在高温环境、重载轮载作用下,面临着极大的剪切破坏风险,因此亟需对其抗剪强度及影响因素进行深入分析,优化沥青混合料铺装材料设计。本文采用浇注式沥青混合料常用的三种胶结料,开展沥青的高低温性能及混合料性能试验研究。在对沥青混合料剪切试验设备和评价方法分析基础上,采用三轴试验,根据浇注式沥青混合料组成特点及影响因素,分析胶结料类型、级配组成、沥青用量、温度、加载速率等对混合料抗剪强度指标的影响规律。鉴于三轴剪切试验仅可以表征混合料宏观力学行为,且得到的抗剪强度不是十分精确。本研究基于离散元分析方法,通过本构模型、材料颗粒构造及力学参数的演变,得到聚合物复合改性沥青混合料分析模型,采用伺服加载原理进行二维双轴虚拟剪切试验,对室内试验进行验证。同时考虑混合料组成的细观构造,分析关键筛孔通过率以及粗集料棱角数对浇注式混合料剪切性能的作用机理。通过浇注式沥青混合料基本性能及三轴剪切试验分析,发现不同沥青胶结料对混合料的性能影响较大,采用聚合物复合改性沥青混合料抗剪性能最优,湖沥青复合改性沥青混合料具有最高粘聚力和最低的内摩擦角,而硬质沥青复合沥青混合料的抗剪性能较差。当级配趋于中值时,抗剪强度最高,级配的粗细对混合料的粘聚力影响显著,而对内摩擦角影响较小,内摩擦角与混合料高温指标变化规律相同。油石比与温度越高,浇注式沥青混合料的抗剪性能越差,两者影响规律基本一致。随着加载速率的增加,浇注式沥青混合料的抗剪强度相应增大。通过离散元法建立的数值试件,应变控制的虚拟试验与以应力控制的三轴剪切试验伺服机制不同,但虚拟计算的抗剪强度及参数的变化规律与实际试验均趋于一致,不同的虚拟试验的粘聚力值小于实际试验结果,内摩擦角的规律则相反;2.36mm筛孔通过率对混合料抗剪性能的影响大于4.75mm筛孔通过率;随着棱角数的增加,混合料内摩擦角减少,棱角数为4时,抗剪强度最大。研究结果所揭示的影响因素及规律,对指导浇注式沥青混合料配合比优化设计及抗剪性能提升具有重要意义。