近年来,伴随着我国道路的建设与发展,沥青路面凭借表面平整、噪音低及施工期短等优点迅速成为我国道路的主要形式。但是由于我国国土面积广大,不同地区的气候地理条件相差较大,同时交通量大,超载现象严重,面对这些问题,沥青路面容易发生路面坑槽、车辙、拥包等常见病害,进而影响道路正常使用。沥青混合料的性能也就成了近年来研究的热点,而沥青-集料界面更是研究热点中热点问题。沥青-集料界面中的沥青是以沥青膜的形式存在的,沥青膜的各项性能对沥青-集料系统的力学性能有着重要的影响。因此研究沥青膜的性能对界面力学性能的影响,有助于增进对沥青-集料界面失效机理的了解,对提升沥青路用性能,减少路面损伤有着重大意义。为了研究沥青-集料界面的力学性能,本文首先进行了集料-沥青-集料试件的成型以及剪切试验,获得成型荷载、沥青膜厚度以及相关试验结果,为后面的有限元模拟做好准备。本文提出了一种改进的结构沥青层模型,介绍了内聚力模型在有限元软件中的应用。基于内聚力模型,使用ABAQUS有限元软件对沥青-集料界面剪切试验进行模拟,重点分析了沥青层的厚度和强度对模拟结果的影响。利用有限元模拟结果与试验结果进行对比,发现考虑结构沥青层的有限元模型可以更准确的反应试验结果,克服了常规模型的缺点,同时指出在剪切过程中,影响沥青层抗剪强度的主要因素是沥青层的屈服应力而不是厚度。分别考虑断裂应变和断裂能等因素对试验结果的影响,发现在不考虑材料粘性的情况下,断裂应变和断裂能会极大地影响模拟结果。