Top-Down裂缝是一种比传统的疲劳裂缝危害更深远的沥青路面破坏方式，对沥青路面之后的使用性能和服务期限有较大的影响。目前国内对于Top-Down裂缝的研究很少，设计规范中尚缺乏控制该病害的设计指标。在此情况下，研究Top-Down裂缝的开裂机理，进而确定其破坏准则很有必要。为了研究沥青路面Top-Down裂缝的开裂和扩展机理，本文参考大量国内外相关文献，采用AI法得到路面结构温度场，考虑不同温度、使用年限、空隙率和深度的影响，根据沥青老化预估模型得出老化后的动态模量。综合水平力作用和轮胎接触性能，建立新的轮胎-路面接触模型。采用ABAQUS有限元软件进行沥青路面模量梯度、交通荷载、降温等综合作用下路面结构应力响应分析。根据有限元分析结果与沥青路面Top-Down裂缝开裂室内评价试验确定沥青路面Top-Down裂缝的开裂判断准则，进而确定沥青路面Top-Down裂缝的开裂机理。沥青路面Top-Down裂缝的开裂机理为：不考虑老化时，轮载下较大的剪应力是造成Top-Down开裂的主要原因。老化后及降温后，最大拉应力明显增大，路面结构最大拉应力大于沥青混合料抗拉强度导致开裂。考虑微裂缝的存在时，对于Ⅰ+Ⅱ复合型裂缝，最大周向拉应力方向的应力强度因子达到断裂韧度时时，微裂缝开始扩展。