一直以来，由于分析工具的限制，有关沥青混合料的研究均局限于基于现象学的经验方法，即通过大量的假设及实验，从宏观角度分析和研究沥青混合料的各种性能。这种方法不仅耗时耗资，且结果的变异性较大，再现性差，使沥青混合料路用性能与材料设计体系之间存在较大差距。本文将沥青混合料作为由碎石料和沥青玛蹄脂(矿粉+沥青+空隙)组成的两相体系，从沥青玛蹄脂的力学特性研究出发，以基于虚拟试验的沥青混合料微观力学分析为目标，采用离散单元方法，根据各相的几何及物理信息，运用随机生成多面体(三维)或多边形(二维)技术重构其微观结构，建立微观力学模型，进行沥青玛蹄脂、级配矿料及沥青混合料的力学试验研究，以获得模型参数及验证微观结构模型的可靠性，通过数值模拟预测沥青混合料的劲度模量和各参数对其力学性质的影响。