沥青混合料结构的层厚和级配与其使用性能、耐久性等息息相关,是影响其力学性能最主要的因素,随着其广泛的应用和当今社会交通的需求,单一的研究某一类型沥青混合料的级配和层厚对力学性能的影响已不能适应发展的要求。本文从AC-16、AC-13、AC-20三类常用沥青混合料出发,经试验确定最佳配合比,通过60℃环境下的车辙试验得到高温动稳定度以及变形情况,数据分析表明AC-16、AC-13、AC-20沥青混合料的高温动稳定度依次减小。通过随机骨料模型表明,细观骨料模型内部骨料与实际级配一致,分析了移动荷载作用后沥青砂浆的塑性变形是永久变形的主要原因,认为试件荷载作用次数增加,沥青混合料塑性变形增加,为沥青混合料的级配设计和厚度选择提供参考,指导理论研究和实践工作。(1)通过配合比设计确定AC-16、AC-13、AC-20的设计级配,由毛体积密度、马歇尔、浸水马歇尔、最大理论密度(真空法)等试验测试数据,参照计算公式,依托计算方法,明确了上述三种不同配比沥青混合料最佳沥青用量分别为5.17%、5.38%、4.8%;(2)室内实验室采用轮碾法,制作了AC-13沥青混合料厚度依次是4cm、5cm、6cm试件,AC-16和AC-20混合料厚度分别是5cm、6cm、7cm试件。采用实验车辙仪,参照试验规范对不同高度和不同级配的车辙试件在相同试验温度和环境以及荷载等情况下进行车辙试验,观察试件变形现象,采集形变随时间的变化数据,获取高温动稳定度实验结果;依据实验数据结果,对比分析试件厚度和沥青混合料级配对沥青混合料高温动稳定度的影响程度,分析了作用机理,提出了改善意见。(3)由AC-16、AC-13、AC-20沥青混合料的实验配合比,计算生成实际粒径骨料,生成实际骨料级配,投放得到随机骨料模型,参照沥青砂浆应力应变关系,分别建立混凝土损伤本构,输入移动荷载,分析细观模型内部骨料力学响应。