本文采用双剪理论、最小耗能原理和分形理论研究混凝土路面的损伤、断裂、疲劳和水破坏机理，并应用这些研究结果于水泥混凝土路面结构设计及维修分析，主要研究内容及结果如下： (1)采用双剪理论和最小耗能原理研究混凝土路面损伤直到断裂破坏的过程，首次采用双剪理论与最小耗能原理建立混凝土路面双剪强度准则，导出破坏准则的参数b值，证明目前采用的混凝土路面破坏准则可行，建立考虑损伤的混凝土路面应力分析方法。 (2)将板壳断裂力学的分析结果与双剪理沦相结合，建立混凝土路面断裂破坏准则。考虑混凝土路面断裂的分形效应，研究断裂过程区的尺寸。 (3)采用分形理论研究修正Paris公式的系数，提出混凝土分形疲劳方程，应用分形疲劳方程研究混凝土路面的疲劳特性。 (4)提出基层冲刷、溶蚀及混凝土路面水疲劳破坏机理，对混凝土路面的水破坏进行定量分析。 (5)提出基于损伤和分形疲劳的混凝土路面设计方法，并在设计方法中应用冲刷、溶蚀和水疲劳破坏的研究结果。 (6)采用断裂准则分析混凝土路面裂缝修补、薄层修补和灌浆压力导致的裂缝扩展，确定修补结构和参数，并成功应用于多项修补工程，提出混凝土路面实用修补技术。