沥青混合料是一种广泛应用于道路工程中的路面材料,它是各向异性多相复合材料。有限元方法一般是将沥青混合料看作均质材料,从宏观角度进行唯象研究,但却忽视了沥青混合料的内部细观结构,难以揭示内部细观结构的受力、变形等特点。所以,本文将沥青混合料视为集料与矿料、沥青、介于两者之间界相的三相材料,建立了沥青路面结构模型,从细观角度出发,研究静载、振动荷载作用下路面结构的力学特征。首先,选择合适的半刚性基层沥青路面结构,分别对每层路面材料进行室内单轴压缩试验,并得到各自的轴向应力-应变曲线图。其次,采用颗粒流离散元软件PFC2D随机生成各层路面材料,建立单轴试验的数值模型。通过不断调整各细观参数,使其试验所得的轴向应力-应变曲线与数值模拟所得的轴向应力-应变曲线一致,进而分析了平行粘结弹性模量、摩擦系数、粘结半径、粘结强度等颗粒细观参数对沥青混合料宏观力学特征的影响。最后,依据已确定的各层细观参数,建立了高模量沥青路面结构模型与普通沥青路面结构模型,在高模量沥青路面中,将中面层设置为高模量层,而在普通沥青路面中,中面层采用与上面层相同的材料。模拟了两种路面结构在静载作用下颗粒间接触力分布、力链显示、位移(变形)、拉压应力、剪应力方面的区别,分析表明,在静载作用下,中面层设置为高模量层可有效改善沥青路面的受力状态,降低路面变形,提高沥青路面的抗车辙性能。在此基础上,模拟了两种路面结构在振动荷载作用下的变形、拉压应力、剪应力分布等力学状态的细观特性。