沥青混合料组成中,颗粒状的集料按质量比计算占90%以上,体积比占85%以上,是沥青混合料的主要强度来源。沥青混合料服役性能与矿质混合料集料颗粒材料的形态和颗粒间细观力学参数等密切相关。因此,开展矿质混合料细观力学特性的研究,有助于深入理解、分析及预估沥青混合料的力学性能。本文以研究矿质混合料内部结构细观荷载演化与分布特征为主线,进行了一系列室内试验和仿真试验,深入分析了矿质混合料中集料颗粒的荷载特征及颗粒几何形态对荷载特征的影响。首先,选取典型级配SMA-16和AC-25进行矿质混合料室内填充试验,并选取典型几何形态集料颗粒建立非球形颗粒模型,借助离散元软件EDEM开展矿质混合料填充仿真试验。分析试验结果,得到表征矿质混合料中集料颗粒构成骨架或填充空隙功能强弱的指标,即颗粒功能指数;验证了仿真试验的可行性。其次,通过EDEM后处理分析并结合MATLAB编程,提取矿质混合料在压实过程中的力学参数数据,量化分析接触数、接触力、集料颗粒位移、位移角等参数,了解矿质混合料受力结构的形成,分析集料颗粒所发挥的作用。再次,研究加载完成时矿质混合料荷载分布特征,统计分析矿质混合料接触数、接触力分布特征,检验分析接触力分布特征参数和集料颗粒功能指数的相关性。得到细观力学参数与宏观颗粒功能指数有强相关性,从细观力学角度验证了集料功能指数的正确性。最后,从细观力学角度量化分析颗粒几何形态(针状\片状)及含量对矿质混合料荷载特征的影响,结果表明针状\片状含量越大矿质混合料内部结构承载能力越低。并得到矿质混合料中各档集料平均接触力与针状\片状集料含量有极强的相关性。本文借助离散元软件EDEM进行矿质混合料填充试验,从细观角度研究了矿质混合料中荷载演化及分布特征,为矿质混合料精细化设计提供细观控制依据,为沥青混合料的力学性能分析提供基础研究依据。