沥青混合料是一种典型的热粘弹性材料,也是一种无定形的并具有相当复杂的内部结构的材料。在沥青混合料的粘弹性领域内,国内外学者研究了材料性质在外界因素影响下的变形与外力、温度、负荷时间、加载速率等因素间的关系,以及物体中的应力场、应变场变化的有关规律,做出了很大的努力,也取得了一些进展。随着研究沥青混合料的深入,线粘弹性理论已经较为成熟,非线性粘弹性理论也取得了一系列的重要的研究成果,但由于其在实验和数学理论上的困难,还处于不断地发展和完善之中。本文研究的目的在于寻找沥青混合料在特定环境下,其应力、应变的变化、发展的规律。选取沥青混合料的材料为AC-13C,沥青为90#沥青。通过单轴静载蠕变试验,根据优化理论得出沥青混合料在特定环境下静载蠕变的经验性的非线性粘弹性本构方程,通过与传统机械模型模拟试验结果的对比,指出经验本构方程具有精度高、适应性较广的特点。为了更好地描述沥青混合料非线性粘弹性的物理意义,提出了一种新的机械模型,阐述了该模型的变形机理,得出该模型同样具有较高的精度且物理意义比较清晰的特点。推导了沥青混合料在特定环境下阶跃蠕变的多重积分形式的本构方程的表达公式,求出了其中的蠕变柔量;并介绍了其他多重积分形式的本构方程的表达式。根据蠕变试验,提出了一种粘、弹、塑本构模型,并采用Kachanov蠕变损伤律进行全局耦合,计算表明,损伤与应力水平有关系,且拟合结果较好。根据应力控制的动态蠕变试验,分析了沥青混合料粘弹动态本构模型,提出了一种沥青混合料动态蠕变破坏的界限和基于塑性应变的沥青混合料非线性动态蠕变损伤方程,较好地模拟了沥青混合料的动态蠕变损伤演化过程。