沥青路面是由多种不同特性材料组成的多层层状结构,这些结构层粘结在一起形成整体结构并共同承受着外部交通荷载及环境条件。因此,相邻层间的粘结条件对沥青路面结构的整体性能至关重要。基于此,本文旨在研究沥青路面结构层间的界面剪切粘结行为。为实现这一目标,本文采用试验和统计分析方法评价沥青路面结构层间的界面粘结性能。首先,在当前缺乏统一的国际标准去评价层间界面的粘结性能时,不可避免会出现试验结果不能与所有情况相适应。此外,大量学者的研究表明,温度、荷载条件、材料等参数对界面行为有着显著影响。因此,本文将标准测试方法的重要特征作为论文研究的一部分,并提出一种有效评估和显示界面粘结性能的系统方法。其次,采用大量室内试验评价沥青路面结构层间的界面粘结性能。在第一阶段,使用直剪试验装置进行静态荷载下的界面剪切试验,并将正应力和剪切应力施加于层间界面之上。接着分析温度、垂直压力和粘层油用量等影响因素对界面剪切强度的影响。随后,使用统计分析方法确定各因素对界面剪切强度影响的显着性水平。在第二阶段,采用室内疲劳试验评价层间界面的疲劳行为。并使用最新研发的可对试件施加竖向压力的4点剪切试验(4PST)装置进行疲劳加载试验。综合考虑温度、竖向压力、加载频率、剪切应力、单一类型粘层油及其用量的影响。采用两种界面破坏准则,以评估各参数对界面疲劳寿命和剪切刚度的影响,并据此得到相应的疲劳规律。随后,使用统计分析方法确定各因素对界面疲劳性能影响的重要程度。然后,采用数值分析模型研究重复荷载条件下剪切应力对沥青路面性能的影响,并评估层间界面发生剪切破坏的可能性。随后,建立三维(3D)有限元(FE)模型计算沥青路面内的应力状态。选择剪切力作用时沥青路面上五种不同车辆的运行状态,获得在三种不同温度下完成100个循环加载周期后的路面响应。研究法向应力和剪切应力间的关系,并引入剪切破坏准则研究层间界面间发生剥离的可能性。研究结果显示,需进一步开展相关工作研究,并建立一个更加规范的标准程序,以便可以有效地评价沥青路面层间界面的粘结特性。此外,静态荷载下的剪切试验结果表明,所有参数对界面剪切强度均存在影响。其中,统计分析方法显示温度的影响程度最为显著,其次是垂直压力和粘层油用量。另外,建立的预测回归模型显示预测界面剪切强度与测量数据一致,且疲劳试验表明,两种界面破坏准则适用于疲劳破坏判断。进一步研究发现,所有参数都将对界面疲劳产生影响。与此同时,建立了具有高测定系数的功率疲劳定律,以建立界面疲劳寿命与各温度下剪切应力间的关系,并成功得到预测初始剪切刚度的多元回归模型。总之,新的四点剪切装置成功地评估了剪切模式下的界面疲劳性能,并将在未来的应用中取得良好效果。数值分析结果表明,路面结构层的响应大于与之对应的层间界面处的响应。随着温度的升高,所有情况下的路面响应也会随之增加。最后,提出界面剪切比(ISR)的概念,以评估层间界面发生剥离的可能性。初步结果显示,ISR可作为一种判断层间界面发生剪切破坏可能性大小的可靠标准。