沥青路面因其表面平整、无接缝、行车舒适等优点在高等级路面中被广泛应用,但其容易受气候和荷载等因素的影响而发生性能劣化。我国北方寒冷地区冬季较长且气候寒冷干燥,在极端环境和交通荷载长期作用下沥青路面容易发生硬化和疲劳损坏,进而导致寒区沥青路面的结构寿命大幅衰减。本论文在内蒙古交通运输科技项目:“基于加速加载的寒冷地区高等级公路沥青路面疲劳性能研究(NJ-2015-37)”的资助下,对呼伦贝尔市高寒地区国道332线拉布大林至哈达图段的沥青路面开展疲劳性能研究,系统分析了高寒地区沥青路面的疲劳损害和演变规律,并对该地区沥青路面材料与结构的设计进行了优化。本论文依托山东省高校重点路面结构与材料实验室,利用我校自主研发的小型回转式加速加载试验系统(ALT-R100)开展了高寒地区沥青路面足尺加速加载试验。在试验中铺筑了寒冷地区典型沥青路面的足尺试验段,同步埋设各类传感器和导线,建立足尺路面结构模型;在路面结构模型的基础上,采用小型回转式加速加载试验系统真实合理的模拟车辆荷载及寒冷环境对路面的疲劳损坏作用。试验过程中通过埋设于路基底层的应变传感器采集路基层底拉应变,分析荷载、低温耦合作用下不同沥青路面结构组合的动态响应情况。通过摆式摩擦仪及车辙检测仪器等对沥青路面的路用性能进行检测,研究了沥青路面的路用性能随荷载作用次数的演变规律。结合足尺路面加速加载试验、室内材料试验及理论分析等手段,揭示沥青路面在动荷载和温度环境因素共同作用下的损坏模式,建立高寒、动荷载耦合作用下的沥青路面结构模型疲劳性能演变规律。本论文的研究成果能够为内蒙寒区典型沥青路面结构设计和材料组成提供试验依据,也可以为沥青路面寿命预测及养护、维修方案制定提供理论和决策支持。