沥青混合料是兼具颗粒性和非线性力学特征。当前对沥青混合料的研究主要以基于连续介质力学理论的数模拟方法为基础,与沥青混合料细细观本质不符合;而且连续介质力学理论主要基于均匀、连续和小变形的基本假设,不适用于描述沥青混合料这种颗粒类材料,从而也无法分析沥青混合料细观尺度范围内的力学特性。离散元是用来专门研究颗粒介质材料的力学行为的一种数值模拟方法,可以量化沥青混合料受载过程中的内部应力,能考虑到沥青混合料的沥青和集料的非均质各向异性的特点,又能较好的模拟集料的大小、分布、级配、形状等因素对材料性能的影响,为沥青混合料的虚拟试验分析和细观结构变形分析提供了新的解决途径。本文以离散元法为分析手段,结合试验研究,在理论方面确定宏观参数与模型细观参数的转化方法,得到离散元模型所用参数,进而建立沥青混合料的离散元分析模型,通过数值模拟研究沥青混合料的开裂行为及蠕变行为,为沥青混合料抗裂机理及蠕变特性研究开辟新的途径,具有重要的理论价值和广阔的应用前景。首先,针对细观模型参数与沥青砂浆、集料的宏观参数的对应关系进行推导,确定沥青砂浆之间、砂浆-集料、集料之间及集料-集料的颗粒间接触的参数与颗粒参数等其他细观参数;并通过沥青砂浆蠕变试验及曲线拟合获得相应的Burger’s模型中四个参数,进而获得离散元模型当中黏弹性参数。其次,在此基础上建立基于真实试验边界条件和伺服控制的二维半圆弯数字模型和三维蠕变棱柱模型,所生成的离散元虚拟试件能够最大程度地将集料级配、骨料不规则形状、骨料随机分布和试件孔隙率,并且三维蠕变模型充分将沥青混合料黏弹性考虑在内,提出一种可以脱离于室内试验条件、仅用计算机软件就能够建立较准确、广泛的映射沥青混合料的PFC模型的模拟方法。最后,在半圆弯离散元模型的基础上研究母体颗粒、孔隙率、粘结强度等影响因素对沥青混合料开裂行为的影响情况。在三维蠕变离散元模型的基础上进行沥青混合料蠕变行为的参数敏感性分析,探究了应力级位、粗骨料均质度、砂浆均质度及温度对蠕变行为的影响,为沥青混合料抗裂机理及蠕变特性研究开辟新的途径,为今后工作中结合室内试验继续对沥青混合料力学性质进行分析提供一定的理论与数据基础。