在水泥混凝土路面面层和基层之间设置沥青混凝土功能层,可起到显著改善面层和基层之间接触状况、减小车辆荷载冲击作用、提高基层表面抗冲刷能力、消除面层与基层之间过渡层破坏等作用。分析设置层间功能层水泥混凝土路面结构的力学响应,重点针对不同基层类型提出其结构设计方法,对于提高水泥混凝土路面使用性能、延长其使用寿命具有重要理论意义。论文分析了水泥混凝土路面面层与基层的接触状态及破坏过程,采用层间接触模型对不同层间处治措施下的路面结构进行了三维有限元分析,得出不同层间处治措施对路面结构荷载应力的影响较大。功能层的设置使面层荷载应力略有增大,基层荷载应力略有减小。根据均匀设计法安排路面结构荷载应力各影响因素的组合,对不同参数组合下路面结构的荷载应力进行了大量计算,通过回归分析,得出了设层间功能层水泥混凝土路面半刚性基层和刚性基层的荷载应力实用计算公式。根据基层的荷载应力公式和疲劳方程,分别推导出了半刚性基层和刚性基层的轴载换算公式以及荷载疲劳应力系数。对设层间功能层的水泥混凝土路面结构温度应力进行三维有限元计算,分析了面层长度、面层厚度、温度梯度、基层厚度等参数的影响规律,并分析了不同层间处治措施下路面结构的胀缩应力和温度翘曲应力,得出不同层间处治措施对混凝土面层胀缩应力影响较大,对翘曲应力影响不明显。通过对设功能层与否时路面结构温度应力的对比分析得出设沥青混凝土功能层后面层温度应力大大减小,基层温度应力略有减小。基于上述研究成果,提出了设层间功能层的水泥混凝土路面半刚性基层和刚性基层的概率型厚度确定方法。