乌鲁木齐市作为新疆维吾尔自治区首府,是全疆政治、经济、文化中心,也是我国连接欧亚大陆的重要交通枢纽和沿边重点开放城市。随着我国复兴丝绸之路战略计划的实施,乌鲁木齐经济高速发展,交通量迅速增长,大型车辆以及超载车辆的激增导致的路面破坏日益严重。目前,乌鲁木齐市城市道路现状已经明显不能满足现代化城市大交通的发展需要,有必要对乌鲁木齐市城市道路路面结构组合进行系统的研究。论文在全面普查的基础上,选择乌鲁木齐有代表性的典型路段进行重点调查,并通过查阅大量文献及道路建设资料,综合考虑多种因素,初步筛选出适合乌鲁木齐的合理路面结构。根据乌鲁木齐市区的地理环境进行道路分区,对路面破损状况进行调查和分析,对选定道路采用贝克曼梁法进行弯沉测试,采用承载板法测定乌鲁木齐市各种土质土基的回弹模量,并对选定路面进行钻芯取样带回实验室进行分析。通过对取回芯样进行分层分割、抽提等试验手段,测定其物理指标,并对抽提回收的沥青进行性能指标测试,对回收集料进行筛分,对旧路使用情况进行评价,并对病害原因进行分析；根据沥青路面结构设计的基本原则,选用当地常用筑路材料,在路面现场压实标准下制备试件,测定城市道路常用路面结构材料的设计参数(回弹模量、劈裂强度等),提出城市道路沥青路面结构材料设计参数的取值范围。对不同的沥青路面结构组合进行力学性能分析。采用有限元软件分析沥青路面不同组合结构在外在条件作用下的力学参数,分析各结构层材料所应具有的力学特性。对不同路面结构组合的路面结构参数分别拟定赋值,并采用有限元软件分析沥青路面不同组合结构在外在条件作用下的力学响应,对于各种参数的变化对路面力学的影响给出相应分析。结合国内外沥青路面合理结构类型和本课题的性能分析结果,选取疲劳模型对选定结构路用性能进行预估,并对此设计方法的设计结果应用现行规范进行验证。