目前国内外常采用最大拉应力理论、最大拉应变理论或Mohr-Coufomb强度理论来描述沥青混合料的强度，现有沥青混合料试验方法中沥青混合料单轴压缩试验、弯曲试验、直接拉伸试验、劈裂试验甚至常规三轴压缩试验至多能对沥青混合料第一主应力和第三主应力影响进行合理解释，其共同点是缺乏对沥青混合料中间主应力效应的研究。本文利用自行研制的沥青混合料真三轴强度试验仪研究了AC-13C和SUP-13混合料的低温强度特性，并将其应用于材料强度试验和路面结构开裂预判。开展了不同级配、不同温度及不同沥青胶结料条件下的的沥青混合料真三轴强度试验，分析了各因素影响沥青混合料力学性能的原因；揭示了沥青混合料存在中间主应力效应，并归纳了AC-13C和SUP-13沥青混合料中间主应力效应的共性，发现强度特性研究不能忽略中间主应力效应；通过沥青混合料不同压力条件下的三向独立加载试验结果，得出了AC-13C和SUP-13沥青混合料在应力罗德角为60°条件下的极限子午线及在相应平面上的极限破坏曲线方程；结合喀喇昆仑公路高寒地区的特殊自然环境，并基于真三轴强度方程对路面结构开裂点进行预判；通过有限元分析法对沥青混合料低温弯曲试验结果的分析，论证了与Mohr-Coufomb强度理论相比，采用极限面方程来判断沥青混合料是否出现破坏现象更能接近沥青路面的真实情况。