目前我国公路交通运输有如下特征:(1)交通任务繁重,重载交通突出;(2)超载现象普遍存在,在许多地区载重汽车的超载率平均超过50%,在某些地区道路超负荷度甚至在80%~300%之间;(3)接地压强主要在0.8MPa~1.1MPa之间,甚至在某些情况下接地压强可以高达1.6MPa。但对于重载,我国的沥青路面设计规范中并未考虑;许多学者认为沥青路面基面层之间的粘结状态是一个整体,但是根据现场钻心和后续道路的使用调查发现,沥青路面层间破坏都是从一小块区域开始,然后逐渐扩展,最终导致路面发生早期破坏。因此研究重载作用下基面层的局部粘结失效对揭示沥青路面早期破坏具有重要意义;我国沥青路面设计时未考虑水平力的作用但是大量实践表面水平力对沥青路面的破坏影响显著。本文运用ABAQUS建立弹性模型和弹塑性模型,分析单轴双轮轴重分别为100KN、130KN、150KN、180KN、200KN、250KN和300KN荷载作用下半刚性基层沥青路面各力学指标响应的分布规律,并依据现行的《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2017),进行永久变形量和疲劳寿命验算;在此基础上考虑了基面层局部粘结失效和水平力对力学指标响应的影响。主要研究结果如下:(1)采用弹性模型时,各响应指标取值随轴重的增大线性增长,对于沥青混合料的疲劳开裂寿命、无机结合料稳定层的疲劳开裂寿命、沥青混合料层的永久变形量和土基顶面压应变随着轴重的增加以对数函数形式减小。采用弹塑性模型时,弯沉、剪应力、无机结合料层层底拉应力随着轴重的增加呈线性增大,压应变、沥青层层底拉应变呈抛物线式增长,并且采用弹塑性模型计算所得的力学指标数值比采用弹性模型计算得到的数值大,计算结果更加保守。因此,在分析重载作用时建议采用弹塑性模型。(2)在重载的作用下考虑基面层局部粘结失效时,两车轮中心的弯沉值不再相等,而是在粘结失效区域存在的那一侧取得最大值,并且随着粘结失效区域和轴重的增大,两车轮荷载中心的弯沉差值增大。局部粘结失效对压应力和面层中的压应变影响很小。考虑粘结失效时,剪应力在中面层会突然减小,并且最大剪应力的最大值大于未考虑粘结失效时的取值。粘结失效区域的存在使得沥青层层底拉应变最值由中面层底向下面层底过渡,两车轮荷载作用区域的拉应变不再相等,所以局部粘结失效区域的存在使得沥青路面首先在下面层产生破坏,随后再向上传递导致沥青路面的整体破坏,从而降低路面的疲劳寿命。(3)行车方向上的水平力对路面结构的影响大于离心力方向上的水平力的影响。对于弯沉和压应力而言,水平力对其数值的影响可以忽略不计,只影响其产生的位置。水平力作用下,竖向压应变和沥青层层底拉应变的最大值产生位置由中面层底向路表逐渐移动,使得沥青路面上面层底的位置产生极大的塑性应变,导致沥青路面在上面层的位置拉裂。水平力的存在使得最大剪应力的最大值不再是在中面层顶的位置取得,而是在路表的位置取得,因此水平力使得沥青路面首先是在路表和上面层发生剪切破坏。