沥青混凝土路面直接暴露在自然环境中，承受着各种车辆荷载的反复作用。长期使用实践显示：沥青路面结构承载能力、使用性能受沥青路面温度状况较大的影响。车辆荷载对路面作用时间与汽车行驶速度有直接关系，随着车速增加，路面承受荷载的时间减少。虽然车轮行驶通过路面作用时间短，但在路面结构整个寿命周期内，累计作用时间是非常长的。周期性变化的路面结构温度应力和行车荷载的耦合作用，造成路面疲劳损伤破坏。
　　研究从沥青路面结构实际受荷状况出发，考虑行车荷载与环境温度影响，建立与气象要素相关的沥青路面温度场数值计算模型，对路面结构不同深度处的温度进行了分析，结合云南省温度分区，以5℃为温度间隔，得到了云南省沥青路面温度分布。在12个温度区间中，一年的时间里，能引起沥青混合料性能恶化的温度时长只有不到9天，约72%时间里沥青路面温度处于10~35℃的温度区间里。
　　根据高速公路车型分类方法，收集了云南省部分高速公路交通量资料，在实地调查的基础上，分析了云南省三个不同典型区域交通特征的高速公路轴载出现频率，以单轴双轮组车载类型为基准，加权得到云南省20类轴载所占比例，得到了代表不同轴载特征的高速公路轴载谱。
　　研究了层间黏结随路面结构温度变化规律，层间黏结性能受温度影响显著，60℃的黏结性只有20℃的9%，得到了层间黏结随温度变化的表征方程。在不同温度条件下（10、20、30℃），采用四种应力比（0.5、0.4、0.3、0.2）水平，采用间接拉伸试验方法，对SMA-13、AC-20、AC-25三种沥青混合料进行疲劳试验，分析了沥青路面疲劳破坏规律，得到三种典型沥青混合料的疲劳破坏方程。
　　借助ABAQUS有限元分析软件，分析了沥青路面结构在不同温度条件、不同轴载等级水平下力学响应分布规律。随着一天中外界气温的变化，道路结构温度应力均有所变化，路面层温度应力经历了一个由低到高向由高到低的转变，路表层温度应力变化最大，增长了3.69倍。考虑层间黏结变化，在温度和行车荷载耦合作用下，道路结构温度应力状态发生着变化，经历了从受压到受拉的转变，面层底部应力始终处于应力峰值，比单纯荷载作用下应力值高出30%以上
　　基于疲劳累积损伤原理，对不同轴载等级、温度区间下的沥青路面疲劳作用次数进行了计算，得到不同温度分区的沥青路面疲劳寿命。结果显示：云南省不同区域沥青路面疲劳寿命相差较大，有3个区域沥青路面预估使用总寿命大于设计使用年限，滇西南夏炎热冬温区的沥青路面疲劳寿命只有夏凉冬寒区的60%左右。
　　层间黏结状态对沥青路面疲劳寿命影响显著，层间黏结从完全连续到完全光滑，云南省各温度区沥青路面结构疲劳寿命均出现大幅度的折减，平均折减率达到81.07%，最大折减出现在滇西南夏炎热冬温区，疲劳寿命由完全连续时12.03年减少到完全光滑的1.33年。
　　研究通过还原沥青混凝土路面实际受载状况，综合采用理论研究与数值模拟分析、现场调查与交通量数据统计分析、室内试验与有限元仿真相结合的方法，得到了沥青路面在不同温度区间、不同轴载分布下的疲劳行为，通过疲劳累积损伤指标计算，较为准确地预估沥青路面疲劳寿命，能有效提高沥青路面结构设计的准确度，为道路沥青路面养护决策提供依据。