雨天道路积水难以排出会形成积水水膜,当高速行驶的车辆经过水膜时,由于汽车轮胎难以排开积水使得汽车轮胎打滑会导致汽车上浮,易导致交通事故的产生。同时,高速行驶的轮胎驶过静止的水膜时,由于轮胎高速运转挤压水流向两侧排出,使得原本静止的水膜变成了相对动态的水流并形成瞬时的动水压力,容易导致沥青路面水损害现象产生。因此,研究雨天车轮荷载下沥青路面与轮胎表明水流流动特性以及动水压力分布对减少轮胎滑水现象以及分析沥青路面水损害机理均有较大意义。本文依据多孔介质理论和流体力学理论建立了轮胎-水膜-沥青路面模型,并从水膜厚度、行车速度和路面类型三个方面对轮胎所受水膜托举力以及沥青路面空隙所受动水压力进行分析。首先,本文阐述了雨天沥青水膜形成机理,探究了沥青路面表层水膜的形成原因以及排水长度、道路坡度、降雨强度以及道路构造深度等因素对水膜厚度的影响,并根据国内外代表性的路表水膜厚度经验模型建立了水膜厚度理论分析模型。其次,采用两种方法构建了三维沥青混凝土路面模型,分别为基于CT扫描技术的沥青混凝土路面三维重构和基于BA网络与四参数随机生长法的三维沥青路面模型构建。并采用渗透系数和级配曲线两项指标对随机生长路面模型进行可靠性和稳定性评价。再次,利用AutoCAD和有限元软件建立了子午线轮胎模型,对轮胎模型进行充气装配与静态加载分析,并且通过对下沉量的计算与实验数据对比来验证了轮胎模型的可靠性。将修复后的轮胎网格与上述所建三维沥青路面网格导入到软件模拟工作区之中,同时根据Mie Gruneisen状态方程建立水流流域来建立轮胎-水膜-沥青路面模型。最后,分析了水膜厚度、行车速度以及路面类型对轮胎所受水膜托举力以及沥青路面空隙所受动水压力的影响,结果表明:轮胎所受水膜托举力随水膜厚度增加而增加,当水膜厚度超过轮胎纵向花纹沟深度时,水膜托举力急剧增加;轮胎所受水流托举力随车轮行驶速度增加而逐渐增加,沥青路面空隙内动水压力峰值随行车速度增加逐渐增大。速度越大,动水压力从0达到峰值的时间越短,即动水压力的周期性越短;工况相同时,AC路面轮胎所受水流托举力最大,SMA路面轮胎受力次之,OGFC路面轮胎所受水流托举力最小。沥青路面空隙内动水压力峰值AC路面最大,SMA路面次之,OGFC路面动水压力峰值最小;OGFC路面无论是对轮胎托举力还是路面内空隙动水压力值均为最小,可见OGFC路面无论是对于抑制车辆发生水漂还是对于减少沥青路面水损害均优于其他两种类型路面。本文针对车轮荷载下水流在轮胎和路表流动和压力分布进行了研究,对不同工况下轮胎滑水的预估以及沥青路面水损害均提供了参考价值。