随着公路全寿命周期理念提出,低温裂缝问题已成为沥青路面研究的热点与关键方向之一,相关领域学者对其提出了大量评价方法。但工程实际表明,常用的小梁弯曲试验、低温劈裂试验、同现场开裂相关度不高;BBR试验（弯曲梁流变试验）对开裂能力预测效果一般。本课题基于此背景,利用既有路面芯样、不同老化程度的几种吉林省常用沥青进行改进BBR试验（EBBR试验）及半圆弯拉试验（SCB试验）,将回收沥青的EBBR、SCB结果进行互相验证,回收沥青与新拌沥青EBBR结果比对验证,判断了该两试验对沥青路面低温性能评价能力。利用离散元模拟建立SCB虚拟试验体系,将EBBR与SCB试验结果建立联系,提供了一种直接通过结合料试验结果预测混合料低温性能的方式,进一步揭示了EBBR试验同SCB试验指标间的数值关系。首先,对回收料及新拌沥青进行处理。将取自长吉高速四种开裂程度路段的芯样进行切割及预切缝,用以完成SCB试验加载。加载后将试件破碎,经过抽提及蒸馏处理后分离出四类回收沥青,测试了回收沥青的三大指标,对其进行TFOT老化处理,留于EBBR加载使用。选用按照吉林省规范要求拌制的六类基质沥青、改性沥青,将其进行短期TOFT老化、长期老化处理,并测试老化前后三大指标变化,剩余沥青留用于EBBR测试分析。对新拌沥青进行低温PG分级,对分档结果简单分析后得出老化类型、沥青品种对低温性能的影响规律。分析了常见沥青结合料低温评价方法及指标,选择使用EBBR试验对抽提及老化沥青展开性能评价工作。由于BBR测试包含于EBBR体系中,先行对BBR条件下的流变性能规律展开分析。通过劲度模量及其变化率关系,确定了三类老化对沥青材料抗裂能力影响程度,判断了改性剂种类对沥青低温性能影响规律。引入Delta T指标,并得出新拌沥青低温松弛能力的变化规律。由于传统指标依托于PG分级,数据分析及处理方式同我国现实需求不匹配,结合SHRP规范提出了基于连续分级的沥青低温设计温度指标,并验证了其数据稳定性与评价能力。针对现行沥青路面规范中提出的180s劲度模量,基于伯格斯模型得到其拟合计算方式,并据此计算了各类沥青的低温开裂指数预测值。基于EBBR试验加载模式,得到了四类典型路段抽提沥青、常见基质沥青、改性沥青的低温等级损失,定量分析了不同养护时间、养护温度下物理硬化对结合料低温性能的影响。得出抽提沥青的等级损失约为2～3℃,新拌沥青则为1～8℃左右。根据指标分布规律,结合相关研究,认为EBBR试验适用范围广,比传统BBR对沥青质量的要求更高,能够用来进行回收沥青、各类老化沥青、常见改性沥青的低温性能评价。之后,分析了SCB试验方法及其指标表征规律。参考AASHTO规范及IL-SCB试验,设计了可供100mm直径及150mm直径样本使用的试验模具,改进了试验的控制方法,进一步增强该试验的适用性。对路面芯样的断裂能分析反映:100mm SCB试验结果能够与服役路面开裂程度构建起定量关系,开裂程度更大的路段,其对应断裂能数值更低,结构的抗裂性能更差。经过统计学分析发现,SCB试验数据变异性较小,数据稳定性较好。分别测试了峰值荷载、断裂能、断裂韧性、劲度、灵活性因子指标的低温评价能力。认为除峰值荷载外,其余指标均能得到预期规律,这些指标得到的数值规律印证了断裂能分析中得到的结论,侧证了SCB试验对沥青路面低温抗裂能力的预测水平。SCB试验同回收沥青EBBR结果具有良好的对应关系,这也证明了该试验方法的准确性。最后,利用离散元PFC软件完成了沥青混合料三维离散元虚拟试验。根据沥青混合料离散元模型的细观力学特点,选用简化后的建模方式,将FAM简化为接触键。选择软化平行键模型作为球形颗粒之间的接触模型。参考胶砂预测混合料动态模量的方法,利用三相模型预测得到了四种回收料的胶砂弯拉模量。运用频域分析方法及线弹性相关原理,将沥青BBR试验劲度模量转化为松弛模量、体积模量、剪切模量主曲线,结合复合材料结合理论先后计算了等效包裹膜厚度、单一粒径等效模量及FAM等效弯拉模量。通过曲线线形对比、数据对比方式,验证本文提出的SCB虚拟试验设置,完成了该试验虚拟试验模拟架构的搭建工作。初步构建起直接通过沥青结合料试验获取混合料低温性能的预测方法。