行车荷载是通过轮胎传递给路面,而路面承受的压力并非是简单的圆形或矩形均匀分布。受轮胎自身条件(轮胎类型、轮胎结构、轮胎滚动状态、轮胎使用年限)、路面状况(纹理、粗糙度)和载荷条件(车轮轴载、轮胎压力)等因素的影响,轮胎接地压力的分布是复杂的并呈明显的非均布性。虽然轮胎接地压力的大小与车辆轴载和轮胎胎压等因素有关,但其并不简单等同于轮胎的胎压或车辆的轴载。在传统的路面结构模型中,行车荷载的大小通常被简化为轮胎胎压或车辆轴载,在路面上呈圆形或矩形分布。另外,沥青层常被定义为弹性体。虽然传统的路面结构模型在某些特定的情况下能够满足分析的需要,但在大多数情况下该模型并不能反映路面的真实响应。大量路面结构模型计算结果显示,荷载模型和路面材料属性是影响路面响应的主要因素。相关研究结论表明,实测轮胎接地压力呈明显的非均布性,路面沥青材料在常温和车辆荷载的反复作用下表现出粘弹性。针对传统模型存在的不足,在认真整理相关学者的研究成果后,利用大型商用有限元分析软件ABAQUS,建立半刚性基层沥青路面结构数值计算模型。在确定路面结构模型的尺寸后,以轮迹中心处沥青层层底拉应力为分析对象,讨论不同荷载分布形式、沥青材料属性、水平荷载大小对路面响应的影响。根据前述对比分析,在模型中引入轮胎的真实接地压力模型,以伯格斯(Burgers)方程作为沥青层材料的本构方程,将沥青层材料定义为粘弹性。以路表弯沉、沥青层底拉应力和沥青层内的剪应力为控制指标,对比分析车辆在不同花纹轮胎、不同轴载和行驶状态下的路面响应,试图解释各种路面破坏的力学机理。接着变化路面各结构层厚度,研究路面相关力学参数(路表弯沉、沥青层底最大拉应力、沥青层底拉应变和沥青层内不同深度处剪应力)的变化规律,以期为道路结构设计提供帮助。