水泥混凝土路面以其强度高、耐久性好和养护维修费用低等而日益得到广泛的应用。在目前所采用的路面结构设计中，均是以静止的车辆荷载作用下的路面结构作为研究对象。事实上，运动荷载作用下路面实际使用过程中的结构响应与上述情况有较大的差异。尤其当路面不平整时，这种差异更加显著。 本文从介绍平整度的描述方法入手，首先推导了国际平整度指数与路面功率谱密度的基本关系。然后运用四分之一车辆模型，通过求解其运动方程，导出了车辆动荷载的功率谱形式，定义了动荷系数并提出了动荷系数的计算公式。利用国际平整度指数与路面功率谱密度的关系，进一步导出了动荷系数与国际平整度指数及车速的关系式。在引入国际平整度指数与连续平整度仪测定的标准差的关系后，还得到了动荷系数与标准差及车速的关系式。然后，将水泥混凝土路面结构假设为支承在粘弹性基础上的板，对动载作用下板的振动进行了数学建模，从理论上推导出车板相互作用下路面板底位移和应力的解析表达式。同时，通过对上述表达式进行数值计算，分析了路面平整度、车速与板厚对路面板最大位移和应力的影响规律。 混凝土路面板在动荷载反复作用下会导致混凝土的疲劳破坏。本文提出水泥混凝土路面开裂过程分析的概念，将混凝土路面的疲劳破坏过程定性的分为初期、中期、后期三个阶段，同时，分析了各阶段之间的关系，指出每一阶段混凝土路面裂缝形成的根本原因。通过板底应力增加导致板疲劳寿命降低这一纽带分析了水泥混凝土路面板在车速和路面平整度影响下的衰变规律，为以后路面设计理论的研究提供新的思路。 本文得到了教育部重点科技项目“车板相互作用下水泥混凝土路面性能衰变规律研究”(项目编号：2004117)的资助。