反射裂缝是半刚性基层沥青路面的主要病害。基层材料由于较大的刚度和本身的收缩特性极易发生开裂,一旦基层开裂,在反复温度收缩作用及交通荷载的作用下,由于应力集中基层裂缝上方的面层材料也会发生开裂并快速扩展到面层顶部,使沥青路面发生反射裂缝贯穿破坏。新近发展的扩展有限元方法在研究裂缝及裂缝扩展方面有不可替代的优势。扩展有限元使裂纹的几何模型与有限元单元网格分离开来,在裂纹扩展过程中不需要反复的网格重构,能高效地对不连续问题进行分析计算。使用扩展有限元模拟计算时,裂纹可以从单元内部穿过,无需提前设置扩展路径。为了描述裂缝疲劳扩展过程,本文采用了断裂力学中的相关思想与方法。通过断裂能释放率改进的Paris公式可以将疲劳裂纹扩展分为三个过程:裂纹低速扩展阶段、裂纹中速稳定扩展阶段和裂纹快速扩展阶段。为了更加准确地描述裂纹疲劳扩展起始阶段,本文采用了一种现象法模型。一旦该模型条件被满足,裂缝疲劳扩展机制就被启动,之后的扩展过程由改进的Paris公式参数控制。基于扩展有限元方法和改进的Paris公式,本文模拟计算了相关文献中关于室内沥青混合料半圆弯曲小梁疲劳扩展的试验,模拟结果和试验结果吻合度很高,表明本文的裂缝疲劳扩展模型可以应用于沥青混合料类材料的疲劳性能分析。在此基础上,首先分析了基层温度收缩条件下面层反射裂缝疲劳扩展规律,实现了反射裂缝在面层内部的自由扩展,得到了反射裂缝扩展长度随基层温度收缩作用次数的关系,并研究了改变相关路面结构参数及材料参数对温缩型反射裂缝疲劳扩展的影响。其次模拟了交通荷载偏载作用下反射裂缝的动力响应情况,结果表明单纯的交通荷载偏载作用不是反射裂缝扩展的主要动力,交通荷载偏载对反射裂缝疲劳扩展的主要影响是使反射裂缝由单纯的Ⅰ型张开扩展转为Ⅰ-Ⅱ型复合扩展。最后,模拟了基层温度收缩和交通荷载偏载耦合作用下反射裂缝疲劳扩展情况,结果表明,耦合作用下半刚性基层沥青路面反射裂缝将发生复合型斜裂缝扩展,耦合作用下反射裂缝的疲劳寿命和单纯基层温度收缩情况下疲劳寿命相差不大,可见影响半刚性基层沥青路面反射裂缝疲劳扩展寿命的主要因素是基层材料温度收缩的反复作用。