随着我国高速公路建设的快速发展,公路桥梁的数量也越来越多,与沥青路面不同的是桥面沥青铺装受到车辆载荷激励的同时,还伴随着桥梁的弯曲振动,致使桥面铺装在未达到设计使用寿命之前出现早期破坏损伤现象,给后期保养以及维护带来了巨大的压力。桥面铺装的破坏现象是沥青材料内部细观结构相互作用后表现出的宏观力学行为,损伤产生的根本原因还是由于材料的细观结构和力学关系,因此有必要从细观角度入手对车-桥耦合作用下桥面铺装的细观力学行为做进一步研究。当前对实际车辆载荷作用下桥面铺装力学响应和破坏现象的数值计算研究,大多数都在宏观层面,而对细观层面的研究由于计算所需时间的原因,研究对象大多为沥青试件小尺度模型,两者都难以体现实际车桥耦合载荷作用下桥面铺装内部结构的细观力学行为及损伤机理。本文以沥青混合料为主要研究对象,通过模拟实验对桥面铺装沥青材料的细观力学参数进行标定,采用离散元构建了简支桥梁细观力学模型,桥梁模型包含沥青上面层、下面层、混凝土层及钢板,并通过大型有限元的计算结果验证了桥梁细观力学模型的正确性。采用车-桥耦合作用下的耦合动态轮胎力作为桥梁细观力学模型的施加载荷,计算桥面铺装的力学响应,从细观层面分析桥面铺装的受力特性,并探究不同车辆行驶速度及不同车辆载重对桥梁和桥面铺装力学响应的影响。通过构建与桥梁模型结构相近的简化路面模型,研究了相同耦合动态载荷作用下,桥面铺装与沥青路面的动力学响应。将实际车辆载荷简化为静载、冲击载荷和正弦载荷,研究不同载荷形式下沥青桥面铺装与公路沥青面层的损伤行为及破坏机理。为研究桥面铺装沥青材料的弯拉损伤机理,进行了沥青混合料试件恒应变率加载和动载破坏实验,并构建沥青混合料细观力学模型进行仿真计算,研究沥青混合料的局部应力变化及损伤产生和发展趋势。