沥青路面在长期重载或低温作用下极易发生开裂,裂缝会大大降低行车舒适性和安全性并对基层造成极大影响,因此沥青路面的抗开裂在路面设计、建养过程中占有重要地位。针对沥青路面开裂问题,本文采用离散元PFC软件通过Matlab软件结合蒙特卡洛算法编制程序建立具有真实形貌的骨料,并推导了离散元模型中各粒径范围下粗骨料的数量计算关系,利用缩放法建立了沥青混合料的二维、三维离散元模型;采用动态剪切流变（DSR）试验和弯曲梁流变（BBR）试验结合时温等效原理确定了沥青砂浆颗粒间Burger模型的细观参数;分析了沥青混合料在虚拟劈裂和虚拟小梁弯曲试验过程中试件内拉压应力分布情况、不同接触对抗裂性能的影响和微裂纹的扩展情况;结合室内劈裂和小梁弯曲试验,验证了沥青混合料离散元模型虚拟试验的准确性和建模方法的可靠性。其成果可以为沥青路面的设计过程提供理论指导,论文的主要研究结论如下:（1）构建的考虑骨料真实形貌的AC-13和SMA-13型沥青混合料的二维和三维离散元模型,并对其进行了虚拟劈裂试验和虚拟小梁弯曲试验,并对其进行了室内实际试验验证。通过计算,在虚拟劈裂试验和虚拟小梁弯曲试验中二维模型,平均模拟精度在17%以内,而三维模型平均模拟精度则在9%以内。表明利用离散元软件PFC所建立的不同级配的沥青混合料模型能够很好的模拟沥青混合料在低温状态下的力学行为,且三维模型较二维模型模拟沥青混合料力学行为精度更为准确。（2）对虚拟劈裂试验和虚拟小梁弯曲试验加载过程中应力传导过程进行分析,得出SMA-13比AC-13应力传导的更快,但AC-13模型中激活的接触比SMA-13多,原因可能是AC-13的中存在的集料与沥青砂浆间的接触比SMA-13多,即随着结构沥青的增多,结构沥青提高了劈裂强度和抗弯强度。（3）沥青混合料离散元模型开裂破坏的本质是沥青混合料中颗粒之间接触的断裂,这使得它们不能协同工作并传递应力。裂隙的数量随着温度的升高而有所增加,这可能是由于随着温度的升高沥青混合料的弹性模量有所下降,试件所能够储存的弹性应变能减少,更多的外界能量通过裂纹的形式耗散,故裂纹数量随着温度的升高而增加。（4）通过对不同接触对抗裂性能的分析得出,在劈裂试验中劈裂强度主要由集料之间的接触提供,而在小梁弯曲试验中沥青混合料的弯拉强度主要是由结构沥青和包裹在集料表面的沥青粘结而成的沥青砂浆提供的,这与沥青的粘结力密切相关。无论是劈裂试验还是三点小梁弯曲试验,微观裂缝主要出现在集料与沥青砂浆的接触处。因此,改善沥青与集料之间的粘附性可以有效提高沥青混合料的抗裂性。