沥青路面结构已成为包括高速公路在内的高等级公路主要路面结构形式。世界各国多使用力学-经验法开展沥青路面的结构设计,其中力学分析需要采用尽量真实、客观体现层状黏性沥青路面结构特性的计算方法、力学模型等。而随着汽车交通运输业的发展,作为汽车列车的一种,半挂汽车列车因具有运输量大、运输效率高、运输成本低等诸多优势,而日益受到重视。但此类车辆自身构造特别(牵引车与半挂车通过铰接方式相连),与普通单后轴、双后轴式货车相比,其工作状态更为复杂,如在制动减速过程中,半挂车荷载将因车辆动力学效应,对前面的牵引车产生不可忽视的影响,从而可能对路面结构产生更恶劣、更特殊的破坏。本文尝试采用近年来备受关注的三维连续有限层法,分析半挂汽车列车荷载作用下沥青路面结构的力学响应。开展了如下主要工作:(1)介绍了三维连续有限层法的基本原理,包括基本假设、荷载处理、基本方程、移动简谐波及单层的解、边界条件等;结合基于该法开发的3D-Move Analysis软件,阐述了三维连续有限层法在复杂交通荷载、黏弹性沥青路面等方面精细化模拟的突出优势,从而为后续开展沥青路面结构力学分析奠定了基础。(2)选取BISAR、MICHPAVE、EverStressFE和3D-Move Analysis四款国外典型沥青路面结构力学分析专业软件,从原理算法、具体实现等全面开展横向比较,并针对具体算例,进行了相关讨论,为分析工具合理选用提供了有益参考。(3)介绍了3+2型半挂汽车列车的构造、考虑车辆动力学的下坡制动减速过程中各轴所受法向力和切向力的计算原理,并针对具体算例,求解了半挂汽车列车制动减速所受作用力,分析了加速度、道路纵坡坡度的变化对各个轴法向力和切向力的影响,为不同工作状态下半挂汽车列车作用下路面结构力学响应分析荷载考虑奠定了基础。(4)基于3D-Move Analysis软件,分别建立了柔性基层沥青路面结构在单轴双轮组荷载和半挂汽车列车荷载作用下的三维数值模型,分析了两种荷载形式在不同工作状态下柔性基层沥青路面结构的力学响应,明确了匀速移动、制动减速工作状态下路面结构的时程变化规律,比较了半挂汽车列车荷载与单轴双轮组荷载下路面结构力学响应的差异性。(5)基于3D-Move Analysis软件,考虑沥青面层的黏弹性、半挂汽车列车的制动特性,分别建立了半刚性基层、倒装式和组合式三种沥青路面结构数值模型,分析了半挂汽车列车制动减速过程中力学响应的变化规律,讨论了加速度和路面温度对三种沥青路面结构力学响应的影响,探究了三种沥青路面结构在半挂汽车列车减速制动作用频发路段的适用性。论文所获研究成果对丰富沥青路面结构分析方法、力学模型,保证半挂汽车列车交通量大的高等级公路路段沥青路面良好使用等具有一定的工程指导意义和实用值。