近年来,我国高等级公路发展迅速,高速公路网的建设已经基本完成。但是,新的问题也随之而来,一些常见的道路早期损坏现象越发严重。半刚性基层和沥青面层的组合是我国高等级公路的主流形式,应用十分广泛,然而由于基层开裂而导致面层破坏的反射裂缝现象时常出现,造成了巨大的经济损失,成为道路工作者有待解决的一个重要课题。道路结构在频繁的车辆荷载以及外界环境复杂的温度、湿度作用下产生的损坏属于疲劳破坏。以往对于道路结构的疲劳损伤问题的研究主要运用的是基于疲劳试验的经验方法以及基于强度理论的力学方法。但是,这些方法在实际应用中的效果并不能令人满意。产生这种结果的主要原因是对于材料损伤机理的研究不足,使得工程应用缺乏足够科学、合理的理论依据。本文从损伤的能量角度出发,讨论了材料不可逆损伤的热力学本质。运用固体力学和不可逆热力学相结合的方法,分析了以往处理疲劳损伤方法产生不足的原因,并对各种材料主要的损伤产生机制进行了分析与归纳。本课题的创新点在于将热力学中熵的概念所揭示的不可逆过程与结构损伤的不可逆过程联系起来,以热力学量的形式来表征不可逆损伤的熵增本构关系。用数学形式描述了道路结构的损伤过程,通过对各个物理量性质的区分与归纳,总结了延长路面结构使用寿命的主要途径。特别是,利用熵概念在其它学科领域中的含义对道路结构的设计理念进行丰富和拓展,提出了以不可逆损伤分配为基础的功能化路面设计的新见解。