沥青路面层间性能在最近20年成为了道路工程领域的研究重点之一。目前国内外学者为了研究层间性能开发了多种层间剪切设备，进行了多种影响因素条件下的室内剪切试验，通常采用最大抗剪强度评估层间抗剪性能，采用疲劳寿命评估层间疲劳剪切性能。但是由于试验设备的不同，试验方法的不同，试样的尺寸不同，造成研究成果的可比性不强；疲劳性能评估高度依赖于疲劳寿命，评估指标之间的关联性不强；对层间性能影响因素的研究不够全面，多种主要因素因素耦合作用下层间性能演变规律研究较少，现有的疲劳寿命预测模型考虑的因素不够；层间剪切设备以压-直剪、固定角度的斜剪为主，试验过程中层间应力状态与实际路面承受行车荷载时的层间应力响应并不符合，不能反映不同路况因素条件下层间性能的差异。
　　为了解决上述问题，本文通过四点小梁剪切试验，对四种主要因素(剪切应力幅值、压应力、温度、加载频率)条件下的沥青路面层间疲劳性能进行了研究，以初始剪切模量K50、剪切模量衰变速率V双指标评估层间疲劳性能，对层间疲劳特性进行了较全面的分析，提出了层间疲劳寿命预估模型的建立方法。另一方面，通过有限元软件构建路面仿真模型，计算行车荷载作用下的层间应力响应，并基于此研发了全角度剪切设备，可用于不同路况因素下的层间应力状态的模拟与层间性能检测。
　　主要研究结论：
　　(1)环境温度的增加，加载频率的降低，压应力降低，剪切应力幅值增加，都会导致初始剪切模量的减小，且四个因素对初始模量的影响程度排序为：温度＞剪切应力幅值＞频率＞压应力。温度的F-value远大于另外三个因素(大约4.5~6.0倍)，温度对初始剪切模量的影响占据主导地位。
　　(2)环境温度的增加，加载频率的降低，压应力降低，剪切应力幅值的增加，都会导致剪切模量衰变速率V的增加，造成层间性能损失更快。温度、压应力对剪切模量衰变速率有着显著性影响，四个因素的对剪切模量衰变速率V的影响程度排序为：压应力＞温度＞剪切应力幅值＞频率。
　　(3)建立了初始剪切模量的多元非线性回归模型(R2=0.949)与剪切模量衰变速率的多元非线性回归模型(R2=0.938)。并且在此基础上提出了层间疲劳寿命Nf预估模型的建立方法，该模型可以根据层间破坏的判定条件(初始模量的下降百分比)、环境温度、压应力、剪切应力幅值、加载频率预估层间疲劳寿命。
　　(4)对全角度剪切设备的剪切原理以及层间应力状态的模拟方法进行了详细的研究，在此基础上提出结合全角度剪切设备模拟实际路况层间应力状态的方法以及剪切角θ的算法，该算法可以根据剪切起始角θ0、坡度修正角θ1、加速修正角θ2、滚动摩擦修正角θ2对剪切角θ进行修正。
　　(5)应用全角度剪切设备，研究道路纵坡对层间性能的综合影响。研究结果表明：在规范规定的范围内，纵坡因素“本身”会对层间抗剪强度与疲劳性能造成影响，但是影响并不明显。当研究道路纵坡对层间性能的影响量化分析时，要结合纵坡因素伴随的的车速、制动等其他因素变化的综合作用进行考虑。