本文主要以当前山东省高速公路路面结构常用的两种路面材料的动态模量为主要研究对象,即SMA-13和AC-20两种类型沥青混合料不同尺度试件的动态模量及其转换关系研究。在沥青混合料粘弹性基本理论和时温等效原理的基础上对两种类型沥青混合料不同尺度试件进行单轴压缩动态模量试验和两点弯曲梯形梁动态模量试验,分析了试验温度、加载频率和试件尺寸对动态模量的影响,并绘制了不同尺度试件的动态模量和相位角主曲线;利用回归软件对不同尺度试件动态模量数据进行拟合,得到不同尺度试件动态模量之间的转换模型;推荐出山东省高速公路上、中面层常用沥青混合料动态模量典型取值范围。主要研究内容和结论如下:通过对比分析两种类型沥青混合料不同尺度试件的动态模量主曲线可知,温度和加载频率对不同尺度试件动态模量的影响是一致的,即动态模量随着温度的升高逐渐减小,随着加载频率的升高逐渐增大;相位角则随着温度升高而变大,随着频率的升高而逐渐减小。梯形梁试件动态模量和储存模量随温度升高的变化趋势是一致的,都是随着温度升高而减小,而损失模量则是先增大后减小的;三种模量都是随着加载频率的增大逐渐变大的,但损失模量随着加载频率的变化有限,在温度较低时,随着加载频率的增大,损失模量变化很小;相位角随温度升高不断变大,当温度低于30℃时,相位角随着加载频率的增大逐渐变小,当温度为40℃时,相位角随着频率的增大而增大。从动态模量主曲线可以看出,两种试验模式得到的动态模量主曲线的变化趋势是一致的,但SPT试验的频域更广;与动态模量主曲线相比,二者的相位角主曲线差别是比较大的,虽然两种试验模式下相位角整体上都是减小的,但是SPT试验相位角明显是先增大后减小的,高频时两者相位角较为接近,低频时两者相位角差别较大,梯形梁试验得到的沥青混合料相位角较大而且随着频率的增大变化幅度也较大。对比分析不同尺度试件动态模量试验数据可知,同一类型沥青混合料不同尺度试件在20℃、10Hz的条件下,试件高径比越大其动态模量就越大。取20℃、10Hz时不同尺度试件动态模量的自然对数,利用数据回归分析软件建立了不同尺度试件动态模量之间的转换关系模型,SMA-13高径比1.5:1与高径比1:0.38试件转换关系为y=-0.0864x~3+0.9228x~2-2.1698x+3.3794,AC-20高径比1.5:1与高径比2:1试件转换关系为y=0.1074x~3-1.3189x~2+6.4256x-7.5096,SMA-13和AC-20高径比1.5:1试件与梯形梁试件动态模量之间的转换关系分别为y=0.2815x~2-1.556x+5.4815、y=-0.9659x~2+8.3695x-14.185。最后,对山东省内4条高速公路现场取芯试样进行动态模量试验,利用不同尺度试件间的转换关系模型进行数值转换,得到了标准尺度试件的动态模量,并与新版《公路沥青路面设计规范》中20℃、10Hz条件下常用沥青混合料的动态模量取值范围进行了对比。通过本文的研究,推荐山东省高速公路在进行沥青路面结构设计时,上面层动态模量取值范围为6000~9000MPa,中面层动态模量取值范围7000~12000MPa。