随着交通运输行业的迅猛发展,超速超载现象日益突出,桥梁结构沥青铺装层也承受着由超速超载带来的巨大压力,铺装层的早期破坏严重影响着桥面的使用寿命和行车安全,因此对于荷载作用下铺装层的力学响应分析越来越受到人们的关注。现有针对车-路耦合动力学的研究多数基于有限元建模仿真分析,车-路耦合细观动力学研究中采用的车辆荷载大多为集中力和移动荷载。有限元仿真模型分析虽然能得到铺装层内部应力等宏观力学响应的变化,但是对于沥青混合料这种具有非均匀性、力学各向异性、其内部结构非连续性等特点的复合材料,它的力学性能和破坏形式主要取决于内部各种材料的含量占比和分布规律,因此采用赋予统一参数的有限元仿真模拟沥青混合料会存在一定的误差,无法了解混合料内部细观破坏机理;而在细观模型上施以集中力或者移动荷载,无法准确表达胎-路之间的接触关系。本文基于离散元思想,生成不规则形状的不同级配粗集料模型,建立随机投放集料和砂浆颗粒的细观沥青桥面铺装模型。通过MSCR试验获取模型细观参数,并进行室内车辙试验验证模型的正确性以及细观参数的有效性。基于离散元方法,利用PFC内置Fish函数编写程序,将轮胎胎面离散成均匀分布的若干颗粒,通过设置颗粒间法向和切向弹性连接构建汽车柔性轮胎模型,并根据室内轮胎垂向刚度试验结果与仿真结果对比验证了柔性轮胎模型的有效性;对轮胎模型进行静态接触力分析以及动态滞回环模拟。依据车辙试件建立离散元双层车辙模型,研究车辙模型在不同工况下永久变形量的变化机理,同时分析模型内部细观接触力的变化以及粗集料的运动轨迹,以此研究车辙的形成与发展机理。建立轮胎与桥面铺装耦合模型,分析不同加载方式对铺装层细观力学响应的影响,对轮胎施加静态荷载,研究在荷载作用下桥面沥青铺装层粗集料运动规律和内部接触力分布等细观方面的力学响应。分析在不同轮胎荷载、轮胎速度以及环境温度和模型孔隙率情况下,铺装层集料位移和应力的变化情况。本文研究可以揭示桥面铺装在轮胎荷载作用下的细观力学行为及变化机理。