沥青混合料是典型的粘弹性材料,在重载作用下还会表现出一定的塑性。但在以往的沥青路面结构分析时,只将其看作完全弹性来考虑,或即使考虑其粘塑性,也未能深入研究。沥青混合料的这种非线性在路面结构分析中未能很好地反映出来。对半刚性沥青路面的面层结构进行粘弹性分析,特别是对柔性基层沥青路面的整体结构进行粘弹性分析,能清楚地了解这种国际通用的路面结构性能,具有非常重要的工程意义。本文分别对半刚性基层结构的面层和柔性基层结构的整个结构层进行非线性分析,基于弹性力学、塑性力学、粘弹性力学以及非线性方程的迭代求解方法,利用有限元软件ABAQUS的强大非线性分析功能,比较深入的研究了沥青路面结构的非线性。首先,考虑半刚性基层沥青路面的面层的粘弹塑性,其他各层为弹性,在单次静载下的沥青路面的工作性能。得出了在静载的作用下,弯沉主要表现在面层,半刚性基层的对弯沉量的贡献很小;沥青混合料的沥青含量越大,粘性表现得越显著;沥青混合料具有时间性,在短时间和长时间的作用下的力学相应不同,随着时间的增长,粘性指标趋于稳定。其次,考虑在车辆动荷载作用下的路面工作性能。在动荷载作用下,各力学指标的大小也表现出波动性,总体趋向于某一稳定值。最后,对沥青路面的面层、基层、底基层考虑粘弹塑性,对路基考虑弹塑性,全面考虑路面结构的非线性。这些分析是面向柔性基层沥青路面来分析的,并得出这种基层路面的一些结果:由于面层和基层材料结构的相似性(柔性),沥青稳定碎石基层沥青路面结构受力合理、传力路线明确、变形相互协调;沥青稳定碎石基层同沥青面层一起构成全厚式沥青面层,整体性能提高。文章最后在各种分析结果的基础上,首次在国内总结提出了评价沥青路面结构的工作性能的评价指标:路面性能协调因子β,此指标能充分反映柔性基层的这种结构优良工作性能,对提高我国的路面设计水平有很好的指导意义。