公路交通是国民经济、社会发展和人民生活必不可少的公共基础设施，是衡量一个国家国民经济实力和现代化发展水平的重要标志。由于车辆荷载和道路环境等因素作用的不确定性以及路面结构设计参数的复杂性，使得水泥混凝土路面结构设计与实际情况存在不相符现象，因此，如何进一步完善现行的路面设计方法以及如何科学合理地对现有路面性能进行评估，一直是国内外学术界与工程界关注的热点问题。本文在分析总结国内外大量相关研究成果的基础上，结合我国水泥混凝土路面工程实际状况，对上述问题进行了较深入系统的研究，主要内容包括： (1) 简要介绍了工程结构可靠性基本理论，分析对比了路面结构与一般工程结构在可靠度和极限状态表述等方面的差异，提出了适合路面结构特点的可靠度分析方法。 (2) 结合国内外大量调研资料，对影响水泥混凝土路面结构可靠性的因素及其不确定性进行了较为系统的研究，并按高、中、低三级变异水平给出了各项设计参数的变异范围推荐值。 (3) 运用模糊随机可靠性理论建立了水泥混凝土路面结构模糊随机可靠度设计模型，并进一步讨论了其中各项设计参数的变异性。 (4) 系统地分析了影响水泥混凝土路面结构耐久性的主要因素，通过引入动态可靠度指标和耐久性设计系数的途径，建立了水泥混凝土路面结构耐久性设计验算方法，该方法与现行的水泥混凝土路面结构设计方法具有较好的协调性。 (5) 系统分析了现有水泥混凝土路面结构可靠性评估的特点，并从路面使用性能的角度建立了现有水泥混凝土路面可靠性评估的神经网络模型，通过评估实例验证了该模型的有效性。 综上所述，该项研究成果不仅进一步完善了路面结构设计理论，而且对路面工程实践也具有十分重要的指导意义。