长寿命沥青路面是目前国际上路面研究的热点，而半刚性基层沥青路面是我国最典型的高速公路结构形式。在总结国内外长寿命路面宝贵经验的基础上修筑符合我国国情的半刚性基层长寿命沥青路面是一个重要目标，而对于典型结构中常用材料的疲劳性能的研究，是保证其满足长寿命路面路用性能要求的关键。本文首先对SAC系列沥青混合料进行无侧限抗压强度和抗压回弹模量试验，全面分析了沥青品种、级配、最大公称粒径等变量对混合料力学性能的影响，建立了材料、体积参数与混合料力学性能之间的回归方程，为进一步全面评价SAC系列混合料疲劳性能提供参考。然后从沥青混合料室内疲劳试验入手，分析了目前疲劳试验方法、疲劳破坏标准、疲劳寿命预估等方面差异对沥青混合料疲劳性能评价的影响。针对半刚性基层长寿命沥青路面典型结构的两种典型沥青混合料，利用四点弯曲疲劳试验对两种材料在不同控制模式、温度的疲劳性能进行了评价；同时提出了两种材料在不同温度下的疲劳耐久极限，并运用BISAR软件验算材料在结构中是否满足结构要求。此外，本文还开发了一套全新的实时温度-应变采集系统，对两种典型材料的线收缩系数进行了试验测试；同时运用温度收缩应变和弯拉应变叠加的原理，将原有的疲劳方程进行了修正。