冻融破坏是沥青路面早期损坏最常见的形式之一。反复的冻融作用使得路面结构性能和使用性能严重降低,寿命减小;与此同时,冻融作用会引起细观结构的改变,从而影响宏观性能。而疲劳性能作为衡量路面耐久性的重要指标,现今已有了大量研究成果,然而考虑冻融这一条件下沥青混合料疲劳性能的变化规律并未深入开展。基于上述情况,有必要在宏观和细观条件下,探究冻融作用下沥青混合料疲劳性能的衰变规律。为此,本研究以宏观和细观相结合的方法,研究了冻融作用下沥青混合料的疲劳性能的衰变规律,分析了冻融作用下各细观参数的变化规律,确立了冻融损伤与敏感性参数的关系,并建立了考虑冻融损伤的疲劳模型,具体研究内容如下:首先,基于冻融循环试验和间接拉伸试验方法,对不同冻融循环下沥青混合料的疲劳寿命进行了测定,研究了沥青混合料疲劳寿命的变化规律,分析了沥青混合料类型、冻融循环次数、空隙率和饱水率等不同影响因素对疲劳寿命的影响,阐明了宏观的冻融作用下沥青混合料疲劳性能的衰变规律。其次,结合冻融循环试验和细观探测手段-CT扫描技术,获取了沥青混合料的细观结构分布情况,分析了不同冻融循环下空隙率、空隙数量、空隙平均直径、连通空隙率和迂曲度等细观参数的变化规律,通过方差分析比较了各细观参数的敏感性,确定了较为敏感且易于提取的参数,选定该参数作为疲劳预估模型的修正因子。最后,基于劈裂强度指标定义了冻融损伤,并构建了冻融损伤与敏感参数的关系,将冻融损伤作为影响因子对现有疲劳方程进行了修正,建立了考虑冻融损伤的疲劳预估模型,将冻融损伤对疲劳寿命的影响独立出来,确定了冻融作用对疲劳性能影响的程度,得出了一种新模型形式,为后续研究冻融作用下多因素、多参数的模型修正提供了支持。