沥青路面由于其本身的优越性，在现代社会中越来越广泛应用于各等级道路结构中。但目前随着车辆超重的情况愈加严重，在不良气候条件和汽车轮载共同作用下，沥青路面层疲劳破坏已经成为路面主要的破坏形式之一。对沥青混合料疲劳性能进行研究，改善沥青混合料的耐疲劳性能，可以延长路面的使用寿命，具有较高的研究价值。本文的研究通过沥青混合料室内疲劳试验对沥青路面材料疲劳规律做进一步分析，以避免疲劳裂缝的产生，使得沥青路面结构设计更加合理更符合交通量的增长需求。试验选用AC-25、 AC-13和AC-20三种级配的沥青混合料试件，通过马歇尔试验进行配合比设计，确定其最佳沥青用量。通过马歇尔试验仪制成标准试件，在10℃、15℃、20℃、30℃四个温度下分别做出其劈裂强度，在不同应力比下进行以上四个温度下的间接拉伸疲劳试验，加载频率为2Hz，确定不同温度、不同应力比下沥青混合料的疲劳寿命及应力疲劳方程并最终绘出各相应的应力疲劳曲线，由加载过程中的变形推导出应变疲劳方程和疲劳曲线，分析疲劳方程中相关系数的变化对混合料疲劳性能的影响。当加载频率改变为5Hz和10Hz时，分析频率对沥青混合料的疲劳寿命的影响，频率越大，沥青混合料的抗疲劳性能越好。