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作为一种典型的粘弹性材料，沥青混合料的动态模量显著依赖于温度和荷载作用时间。为客观反映沥青层的动态模量沿路面深度方向的分布情况，应将其模量视为“场”，即“模量场”。本文分析了外界环境和行车速度对沥青路面模量场分布特征的影响，在此基础上研究了沥青路面的动力学响应随模量场的变化情况，并提出了考虑模量场年变化影响的路面结构疲劳寿命验算方法。
首先，将典型半刚性基层沥青路面的面层细分为0.1cm厚的亚层，基于Odemark法经迭代计算得到了路面的逐小时模量场。数据分析表明：时间域上，沥青路面的模量场随时间显著变化，基准车速(70km/h)时，沥青结构层不同深度处的动态模量年最大最小值之比达20.1~34.9。空间域上，同一结构层不同深度处的动态模量相差较大，基准车速时，AC-13、AC-20、AC-25结构层内动态模量的最大最小值之比分别达1~1.18、1~1.20、1~1.74。基于220万余组代表性数据，采用非线性曲面拟合方法建立了基准车速模量、计算点深度、温度三者之间的相关关系。车速是影响路面模量场分布的重要因素，路面各深度处，车速120km/h与10km/h时，沥青层的动态模量之比达1.12~2.28。定义速度修正系数为不同车速时的模量与基准车速模量之比，并基于189万余组代表性数据，采用非线性曲面拟合方法建立了速度修正系数、车速、基准车速模量三者之间的相关关系。
其次，为分析外界环境变化和车速变化对路面动态响应的影响，在路面结构三维动力学有限元模型中，将沥青面层细分为1cm厚的亚层，根据模量场计算结果确定各亚层的材料参数，基于动力学隐式求解算法分析了不同模量场分布状态下沥青路面的动力学响应。结果表明：一年中不同季节、同一天中不同时刻，沥青路面动态响应的差异均很大，且车速对沥青路面的动力学响应具有显著影响。在路面设计时，合理考虑外界环境变化和车速变化对路面结构验算结果的影响实属必要。
最后，以完整1年为分析周期，设定了456种工况，并设定20℃、10Hz为标准工况，基于Miner线性疲劳损伤模型计算各工况路面结构的疲劳损伤。定义疲劳寿命修正系数为标准工况下路面结构的全年疲劳损伤与考虑模量场年变化影响的路面结构全年疲劳损伤之比，由各工况路面结构的动响应分析结果计算得到了基于不同车速的疲劳寿命修正系数，并分别用幂函数、shah函数、rational函数拟合得到了上基层、下基层、沥青面层的“疲劳寿命修正系数–车速”关系式。
首先，将典型半刚性基层沥青路面的面层细分为0.1cm厚的亚层，基于Odemark法经迭代计算得到了路面的逐小时模量场。数据分析表明：时间域上，沥青路面的模量场随时间显著变化，基准车速(70km/h)时，沥青结构层不同深度处的动态模量年最大最小值之比达20.1~34.9。空间域上，同一结构层不同深度处的动态模量相差较大，基准车速时，AC-13、AC-20、AC-25结构层内动态模量的最大最小值之比分别达1~1.18、1~1.20、1~1.74。基于220万余组代表性数据，采用非线性曲面拟合方法建立了基准车速模量、计算点深度、温度三者之间的相关关系。车速是影响路面模量场分布的重要因素，路面各深度处，车速120km/h与10km/h时，沥青层的动态模量之比达1.12~2.28。定义速度修正系数为不同车速时的模量与基准车速模量之比，并基于189万余组代表性数据，采用非线性曲面拟合方法建立了速度修正系数、车速、基准车速模量三者之间的相关关系。
其次，为分析外界环境变化和车速变化对路面动态响应的影响，在路面结构三维动力学有限元模型中，将沥青面层细分为1cm厚的亚层，根据模量场计算结果确定各亚层的材料参数，基于动力学隐式求解算法分析了不同模量场分布状态下沥青路面的动力学响应。结果表明：一年中不同季节、同一天中不同时刻，沥青路面动态响应的差异均很大，且车速对沥青路面的动力学响应具有显著影响。在路面设计时，合理考虑外界环境变化和车速变化对路面结构验算结果的影响实属必要。
最后，以完整1年为分析周期，设定了456种工况，并设定20℃、10Hz为标准工况，基于Miner线性疲劳损伤模型计算各工况路面结构的疲劳损伤。定义疲劳寿命修正系数为标准工况下路面结构的全年疲劳损伤与考虑模量场年变化影响的路面结构全年疲劳损伤之比，由各工况路面结构的动响应分析结果计算得到了基于不同车速的疲劳寿命修正系数，并分别用幂函数、shah函数、rational函数拟合得到了上基层、下基层、沥青面层的“疲劳寿命修正系数–车速”关系式。