我国现行道路设计理论和性能评价方法多是以静载作用下的路面结构为作研究对象。然而实际情况下车辆对路面的作用多为动荷载,这导致静载作用下沥青路面的力学响应及反演研究不能完全反映实际情况。随着落锤式弯沉仪（FWD）的广泛使用,如何建立FWD冲击荷载下的沥青路面力学响应模型,通过FWD的弯沉盆数据对结构层模量进行反演已经成为目前沥青路面性能评价的重点研究问题。此外,随着季节气候变化,路面结构内部湿度会随之发生较大变化,对于湿度敏感性较强的路基,湿度变化会引起路基整体刚度发生较大变化,进而影响路面结构承载能力与稳定性。鉴于此,本文开展了考虑路基湿度影响的沥青路面的力学响应以及路面结构层模量反演研究,对道路设计与路面性能评价具有重要的理论意义,主要研究成果如下:（1）基于谱元法基本原理,编制了相应的力学响应计算程序,对沥青路面进行力学响应计算,将计算结果与ABAQUS数值分析和实测弯沉结果进行了对比分析,结果表明:谱元法有较高的精确度和较快计算速度。分析了路面各结构层模量和厚度变化对路表弯沉以及弯沉盆几何参数的影响规律;（2）考虑路基平衡湿度受地下水影响,将路基分为干燥类、中湿类和潮湿类。对干燥类路基,探明不同土质路基湿度变化对路表弯沉影响规律;对中湿和潮湿类路基,根据不同地下水位引起的路基内部湿度梯度变化情况,建立了路基模量随湿度梯度变化的力学模型,揭示了路基在气候及地下水位变化情况下路表弯沉变化规律;最后,分析了季节变化对路表弯沉的影响规律;（3）基于谱元法力学响应计算模型,构建路面结构层模量、厚度及路表弯沉盆数据库,通过改进鲸鱼优化算法（GWOA）对支持向量机（SVM）进行参数优化,建立沥青路面各结构层模量反演模型,编制了模量动力反演程序。通过与算例和工程实例对比,验证了本文模型具有较高的精度,并讨论了各结构层输入参数对其模量反演的敏感性。此外,考虑平衡湿度对路基回弹模量影响,提出采用路基回弹模量湿度修正系数对路基反演模量进行湿度修正方法。