随着科学的进步与施工水平的提高,沥青路面许多病害得到有效控制,而裂缝作为沥青路面最主要的病害之一,仍未找到合理的解决措施。沥青混合料由集料、沥青砂浆和空隙三相组成,其中集料占90%以上,因此集料特性尤其是集料形态对沥青混合料的力学行为有很大影响,进而影响到沥青路面开裂。过去通常由一系列路用性能试验通过改变沥青混合料配合比从而改变沥青混合料的性能,其本质是试错法,需要进行大量且重复的试验,不仅耗时耗力,甚至得不到影响沥青混合料开裂性能分析的完整信息。数值仿真技术能实现高通量计算,避免人为因素与环境因素的干扰,可以得到更为全面和准确的数据,为沥青混合料的均衡化设计提供可能。为此,本文基于石场集料颗粒的真实数据,构建基于集料真实形态的沥青混合料细观模型,从集料的形状尺度与棱角尺度展开对沥青混合料断裂的研究。主要研究工作和结论如下:（1）研发基于智能手机的集料2D轮廓采集系统,采集九个石场不同粒径集料,建立二维集料库。获取集料二维形态特征参数,分析了各形态特征参数的分布特性,提出了分布差异性系数,基于该值提出各粒径集料采集的适宜样本量,不仅可以为沥青混合料细观分析提供信息,还可以作为料场生产质量评价的工具。（2）用Prony级数的形式表征沥青砂浆的黏弹性,通过半圆弯曲试验和小梁弯曲试验测定其断裂参数,将其作为沥青混合料有限元试件中0厚度内聚力单元的断裂参数。（3）根据级配转化在集料库中选取集料,随机投放集料生成沥青混合料数字化试件,利用Matlab识别数字化试件,编写代码实现模型的网格划分、边界条件设置等操作,输出脚本文件,将其导入到有限元软件中,直接提交分析,实现沥青混合料有限元仿真分析自动化。（4）通过数字散斑试验验证有限元仿真自动化的有效性,研究集料形状和棱角性以及不同加载速度和加载方向对沥青混合料二维间接拉伸试验的影响。本文基于有限元仿真自动化技术重建的沥青混合料细观模型,可以更加快捷、高效地研究集料形态对沥青混合料宏观层面断裂行为的影响,并且为沥青混合料设计提供参考。