水泥混凝土板加铺沥青层复合式路面结构因能集中两种路面结构的优点而被应用广泛。但随着公路交通量的增加和重载车辆的增多，复合式路面沥青面层车辙、推移、拥包等损坏现象越来越突出，影响路面行车的安全性和舒适性。高模量沥青混凝土（HMAC）作为一种新型路面材料，具有模量高、高温稳定性好、抗剪性能强等优点，对于提高路面抗车辙能力非常有效。本文利用有限元软件ANSYS，对设置高模量沥青混凝土层的复合式路面结构荷载响应进行数值分析，为高模量沥青混凝土材料在复合式路面结构中的应用提供一定参考和依据。论文首先根据弹性层状体系理论，建立了水泥混凝土加铺沥青层复合式路面结构三维有限元模型，分析了路面结构基层由半刚性变化为刚性时沥青加铺层受力变化特点，确定了高模量沥青混凝土在复合式路面中的设置层位，并进一步分析了高模量沥青混凝土层模量大小及其设置后面层厚度与轴载等变化时对路面结构应力、应变和弯沉的影响。结果表明，高模量沥青混凝土可显著降低路面结构的剪应变值，抑制车辙等永久变形的产生，并推荐出其合理的模量范围。其次，在考虑车辆水平力作用的基础上，研究了不同水平力作用时复合式路面在常温和高温状态下应力和应变的变化规律，分析了HMAC层位的设置对路面结构应力和应变的改善作用。最后基于粘弹性理论，建立了复合式路面结构永久变形计算模型，分析了不同水平力、轴载、行车速度等因素对路面结构永久变形的影响，并推荐出交叉口等车速低、水平力较大路段HMAC的设置层位。