在行车荷载和外界环境因素的反复作用下，水泥混凝土路面的使用性能逐渐衰变，营运一段时期后，路面使用性能及其承载能力可能不再满足交通需求。采取在旧水泥混凝土路面上直接加铺沥青层的方法进行修复，能够有效利用旧水泥混凝土路面的剩余强度，改善路面的使用性能。针对旧水泥混凝土路面上直接加铺沥青层结构容易产生反射裂缝的特点，结合研究所依托的益常高速公路改建项目情况，本文分别建立了接缝处设传力杆的水泥混凝土路面三维有限元模型和旧水泥路面上直接加铺沥青层三维有限元模型，分别对水泥路面接缝处板边弯沉的影响因素、沥青加铺层裂缝尖端附近力学特征和反射裂缝在加铺层中的疲劳扩展寿命预测等问题进行深入研究。主要研究内容包括：（1）研究接缝处设传力杆的旧水泥混凝土路面接缝处板边弯沉，重点分析水泥混凝土路面各结构层模量的变化对接缝处弯沉及弯沉差产生的影响。以旧水泥混凝土路面处治质量要求（板边弯沉值U <0.2mm，弯沉差U<0.06mm）为依据，考虑各结构层参数变化情况，研究合适的结构层模量组合，以便于后续的沥青加铺层结构分析。（2）以断裂力学理论为路基，采用有限元方法分析裂缝扩展至沥青加铺层各细分层中部时的型裂缝尖端应力强度因子K M1、K M2、K M3随相关结构层模量变化的规律。（3）选取适合于实际情况的路面结构层模量组合，确定行车荷载作用下裂缝扩展至沥青加铺层各细分层中部时的裂缝尖端应力强度因子、、，以此代表反射裂缝贯穿各细分层时应力强度因子的平均水平，利用Paris公式建立行车荷载下沥青加铺层疲劳寿命预估模型，计算满足给定条件的沥青加铺层疲劳寿命。