西藏沥青路面受强太阳辐射、持续低温、大温差、频繁冻融作用等特殊气候环境影响,路面材料在荷载与环境综合作用下的性能演变极为复杂,路面结构性能迅速衰减,导致路面过早发生结构破坏。现有沥青路面性能演变研究以及路面寿命预测时大多未考虑这些特殊气候因素的影响,预测结果与实际情况有较大偏差。为此,本文从西藏沥青路面典型病害出发,通过数理统计、有限元模拟、室内试验等方式,分析了温度变化、冻融作用、荷载疲劳综合影响下的路面材料参数动态变化,并在此基础上开展了沥青路面性能演变与路面寿命预测研究。首先,根据实际气象数据对西藏沥青路面病害的成因进行研究,发现恶劣的气候环境是导致沥青路面病害较一般地区更为严重的主要原因。通过调研发现裂缝类病害是西藏沥青路面的主要病害类型,大多数裂缝是由基层开裂导致面层应力集中产生的反射裂缝。根据沥青路面温度场模型计算结果,将一年气温分为持续低温、快速升温、持续高温、快速降温四个时期。通过对沥青路面结构冻融作用分析,发现持续低温与快速降温时期是面层与基层冻融作用发生的高频期,而路基发生冻融作用以年为周期。同时,以日平均温度作为沥青混合料动态材料参数的温度变量,结合沥青混合料与温度关系的已有研究成果,建立温度影响下面层沥青混合料抗压回弹模量随时间动态变化模型。其次,根据路面结构温度对实际环境下的冻融作用进行分级与量化,以那曲地区为例对一年内发生不同强度冻融作用次数进行统计。通过室内冻融模拟试验得到沥青混合料模量随冻融次数的衰减规律,拟合得到模量损失率变化模型。通过冻融损伤比,建立了室内冻融试验与实际环境冻融作用之间的转换关系。在考虑饱水率折减的情况下计算沥青混合料材料参数的冻融折减系数,建立冻融作用影响下面层沥青混合料抗压回弹模量随时间动态变化模型。再次,通过文献数据整理分析了沥青混合料与半刚性基层材料的疲劳损伤变化趋势,发现其模量随荷载作用次数的衰减过程主要分为局部破损、稳定衰减、疲劳扩展三个阶段。通过拟合得到了实际环境下沥青混合料与半刚性基层材料参数的荷载疲劳折减系数,建立重复荷载影响下沥青混合料与半刚性基层材料抗压回弹模量动态变化模型。最后,以那曲地区为例,基于温度、冻融作用、重复荷载影响下动态变化的路面材料参数,对西藏沥青路面结构进行力学响应分析。通过沥青路面力学计算,得到面层层底拉应力随时间变化规律,对西藏沥青路面性能演变与使用寿命进行研究,预测那曲地区沥青路面在第八年将发生结构性破坏。基于以上研究成果,提出基于材料参数动态变化的西藏沥青路面寿命预测方法,可有效提高对沥青路面结构性破坏的预测精度,为西藏沥青路面预防性养护时机以及养护方案决策提供依据。