剪切型破坏是沥青路面常见的一种破坏情况,特别在湿热环境下表现得更为突出。传统的室内试验很难准确从细观层次分析其破坏机理,采用数值模拟方法则可从细观结构研究其破坏发展机理,本文借助离散元颗粒流从细观结构分析沥青混合料的迁移特征及蠕变变形的力学响应。首先,对AC-13沥青混合料进行室内的不同温度、湿度、荷载的汉堡车辙试验以及不同温度、荷载的动态蠕变试验,获得沥青混合料永久变形等宏观试验数据,为离散元建模提供支持。然后,采用数字图像处理法构建二维离散元虚拟试件,以此进行虚拟汉堡车辙试验,发现:温度越高、荷载越大、湿度越大则试件的车辙变形则越大,而且在湿热重载的耦合作用下试件变形最严重,60℃、0.9MPa、浸水状态下车辙变形在加载次数8000次时已经达到约14mm。试件内部接触力呈“扇形”分布,接触力主要分布在加载轮正下方,且分布比较均匀,而加载轮两侧区域,接触力分布不均匀。沥青砂浆与粗集料的位移都呈现“V”字型分布,且沥青砂浆颗粒在加载初期向下移动,而在加载中后期加载轮两侧的试件中部区域的胶浆颗粒则呈现向上迁移的规律。试件内部加载轮正下方的空隙率在荷载作用下一直减小,并逐渐趋于稳定;加载轮两侧试件中部区域的空隙率在荷载的作用下呈先减小后增大的趋势。最后,采用不规则集料颗粒随机生成法构建离散元模型,对其进行虚拟动态蠕变试验,发现:沥青混合料在加载阶段轴向应变不断增加,而在卸载阶段则会进行变形恢复,但不会完全恢复;温度越高、荷载越大,则轴向应变越大。试件破坏时其内部应力集中现象会增加,且接触力链分布不均匀,而在加载初期内部力链分布较均匀。另外,对影响虚拟试验的因素进行了探索分析,发现:Burgers模型的模量越大,变形越小;空隙率大小、粗集料形态对沥青混合料变形有较大影响。