疲劳开裂是沥青路面的主要破坏形式之一。对沥青混合料进行疲劳性能的研究,改善沥青混合料的耐疲劳性能,可以延长沥青路面的使用寿命,从而节约建设养护费用,大大提高道路的社会经济效益,对提高高等级道路的社会效益和经济效益尤为突出。本文结合张石高速公路涞源至涞水段工程实际,对AC-l3、AC-20、ATB-30这三种沥青混合料进行了原材料、配合比设计和路用性能试验。并对三种沥青混合料材料的小梁试件进行不同条件下的小梁弯曲疲劳试验,分别回归了相应的疲劳方程,并分析了试验温度、荷载频率、材料种类以及间歇时间等因素对沥青混合料疲劳寿命的影响。在进行小梁弯曲疲劳试验的同时,通过在试件不同位置贴应变片,得到其柔量的损伤演化规律。并分析了试验温度、荷载频率以及应力水平等条件因素对沥青混合料疲劳损伤演化的影响。本文研究内容基于疲劳损伤理论,以沥青混合料小梁试件的整体疲劳损伤状况和局部的疲劳损伤状况为切入点,更为深入地研究了沥青混合料的疲劳损伤机理,探索其损伤演化规律,并在此基础上得到了与温度条件、荷载频率以及应力水平有关的非线性疲劳损伤模型,从而更客观准确地评价沥青混合料疲劳性能,并为提高沥青路面的耐久性能结构设计提供理论依据。