沥青路面在实际工程中会受到车辆动载、温度以及水等因素的共同作用,许多路面常见病害与这些因素息息相关。目前,弹性层状理论是我国规范中沥青路面计算的基础,但其作为经典的单相场理论无法有效反映车载、温度、水等因素对路面结构的耦合影响,而温度和水对路面的作用是不容忽视的。因此,为了更加准确合理的分析多因素共同存在情况下的沥青路面问题,开展综合考虑温度、水、车辆动载等因素的多相耦合场路面理论的研究具有十分重要的工程意义。传递矩阵法和刚度矩阵法是目前解决层状路面问题最为经典且应用最广泛的解析求解方法,但采用这两种方法处理层状体问题时,经常会出现不同程度的矩阵运算溢出、奇异矩阵等算法失效现象。本论文将在正交向量函数系下,根据DVP方法(Dual variable and position method)提出的新传递矩阵构造方式,对传统矩阵分析法进行改进,进而采用这种推导更为简洁、运算更为稳定的层状体问题求解方法,分别对移动荷载作用下的弹性层状路面问题、路面孔隙水问题以及温-水-车耦合作用下的路面问题进行解析求解,并利用所得解析解对相关路面因素的影响进行分析和比较。现将本论文主要研究内容归纳如下:(1)在正交向量函数系下,构建求解层状体问题的新传递矩阵关系,并分别在表面垂直和水平圆形均布荷载作用下,推导出含有不连续界面的层状路面问题解析解。从弹性层状体问题的基本方程出发,导入正交向量函数系后,根据DVP方法改进状态向量构造方式,推导出新的更为稳定的传递矩阵关系式。将所得解析解与已有结果进行对比,验证本文方法及推导结果的正确性和准确性,并分析在不同界面模型条件下层间界面系数对计算结果产生的影响。(2)根据弹性动力学基本理论,采用基于正交向量函数系的DVP方法,通过引入移动直角坐标系,推导出表面圆形移动荷载作用下层状路面问题的解析解表达式。通过对比算例验证本文推导结果的正确性和合理性,同时分析不同位置点处计算结果的收敛情况,进而利用上述解析结果讨论荷载移动速度与层间滑动界面对路面结构中各力学响应的影响。(3)根据Biot固结理论与多孔介质理论,利用基于正交向量函数系的DVP方法,解析求解饱和三维层状路面问题。从Biot固结问题的基本方程和Darcy定律的渗流平衡方程出发,推导出移动荷载作用下饱和弹性多孔路面层状体问题的解析解,进而计算不同工况下路面模型内部的孔隙水压力、孔隙水流速等力学响应,根据计算结果讨论并分析面层渗透性能、速度等因素对路面孔隙水的影响。(4)根据热流固理论,建立渗流-温度-应力耦合场作用下的层状沥青路面模型,借助基于正交函数系的DVP方法,推导出温度、水、车辆耦合作用下路面层状体渗流场、温度场、应力场的力学响应解析解,进而计算一组典型路面结构内部的力学响应,对比不同场理论下路面层状体响应结果的差异,同时验证本章耦合场作用下路面模型解析解的可靠性,最后在耦合场理论下分析了荷载移动速度、温度以及层间结合条件等因素的影响,并与之前单相弹性理论下的相应结果进行了比较。