针对地下工程中现浇混凝土结构早期裂缝控制的工程难题，项目研究以结构混凝土的早期本构模型为研究方向。主要研究内容包括：1）发展“连续基”水化模型，探讨混凝土组分在水化和微结构形成过程中的作用机理；2）基于“水化度”机制描述结构混凝土的早期特性，基于连续介质力学和热力学基本定律构建结构混凝土的早期本构模型，并基于多尺度方法探讨混凝土微结构及其宏观性能的关联；3）结合在建港珠澳大桥沉管隧道工程，对沉管隧道结构早期性能发展的控制参数进行敏感性分析，研究控制沉管隧道施工裂缝的工程措施。 项目研究的重要结果包括： （1）明确了惰性填料的水化作用机制，创建了添加惰性材料后混凝土水化进程中微结构的演化模型。明确了石灰石填料降低混凝土水化放热的作用机理及其对混凝土耐久性能的影响，为重大工程混凝土配比的选取提供了理论依据。 （2）创建了结构混凝土基于水化度的早期本构模型，建立了跨越材料微结构和刚度及热变形性能的分析模型；为分析现浇混凝土结构的早期性能提供了坚实的基础。 （3）创建了“工厂法”沉管隧道早期性能的分析模型，分析了沉管隧道早期性能的演化特征和控制其早期裂缝的技术措施。探明了混凝土配比、浇筑温度和环境温度是沉管结构早期裂缝的控制性参数；建议了综合混凝土早期性能和耐久性能的配比选取原则，并提出了同时控制入模温度和养护温度的“双控”策略和相应的技术应对措施，为保障“工厂法”沉管隧道的施工质量提供了技术支撑。 项目研究成果包括出版专著1部，发表或录用SCI收录论文3篇，投稿SCI检索期刊论文4篇，在国内期刊上发表或录用论文5篇，在国际会议上发表论文6篇，申请受理发明专利3项、实用新型专利1项，部分研究成果被正在制定的工程建设国家标准《隧道工程沉管法施工与质量验收规范》所采用。 项目研究为探索混凝土早期性能演化过程中的物理－化学机制提供了从微观到宏观尺度范围认识复杂问题本源的新思路和技术手段，实现了从结构材料到混凝土结构早期性能的跨越，为现浇混凝土结构早期性能的控制提供了理论依据，为保障地下工程的建设质量提供了技术支撑。 2100433B

结构混凝土的早期本构模型是其早期性能研究的重要课题。基于对水化过程中材料基本性能的认识，人们采用连续介质力学在宏观层次上构建了结构混凝土的早期本构模型；与此同时，连续介质微观力学的发展为分析材料微观结构状态对宏观本构关系的影响提供了新的途径。.本项目申请针对结构混凝土早期水化温升、自收缩和力的作用过程，拟基于连续介质微观力学和对材料水化过程中微观结构演化的分析，发展自收缩变形的多尺度模型；进而将经多尺度分析所得出的自收缩变形引入结构混凝土的早期本构关系，建立和实现能考虑结构混凝土微观结构状态影响的本构模型。.项目研究旨在更为精细地描述结构混凝土早期性能的形成规律，为探明结构混凝土早期行为的演化特征和分析混凝土结构的工程性能提供依据和基础。

本项目以地质孔隙材料为对象，深入研究、讨论了三类热力学公设在地质类材料性能研究中的应用，发展了细观力学，采用耗散塑性理论，研究了在考虑微观结构特性和摩擦机制的弹塑性性质、本构关系和屈服特性。 首先，考虑到岩土材料通常含有大量性质不同的夹杂，而传统细观力学还没有有效方法预测这类材料的宏观剪切模量，本项目提出了基于广义自洽模型的迭代方案，并发展了相关的代码，可以准确快速地给出含有大量性质不同夹杂的岩土材料的有效剪切模量，同时给出对应的体积模量。 其次，目前还没有有效考虑岩土材料孔隙连通特性的细观力学方法。本项目针对开孔连通孔隙介质建立了一个新的细观力学模型及系统的细观力学方法，推导得到的有效模量表达式与金属泡沫类型的孔隙材料及地质孔隙材料的实验结果有很好程度的吻合。 第三，由于孔隙材料具有很大的比表面积，表界面效应对孔隙材料的性质影响很大，本项目在黄筑平教授所提出的界面能理论的基础上，提出了一套系统研究考虑界面影响的复合材料有效力学和热学性能的方法，并应用于预测孔隙材料的有效力学和热学性能。 第四，针对岩土材料屈服性质受静水压影响的特性，将变分方法推广应用到基体塑性可压的孔隙材料，建立了非线性本构关系和屈服面的表达式，所得结果能够反映基体塑性可压的特性，并考虑了含水量及孔隙压力的影响。 最后，研究了经典塑性理论与耗散塑性理论之间的关系，利用热力学方法，提出了一个通用的自由能函数表达式，可以应用于模量随应力变化的地质材料（金属材料模量不变的情况是其特例）；进一步，由耗散塑性理论出发，推导了考虑摩擦耗散机制的屈服函数。 该屈服函数保证了外凸性质，且应用范围更广。 2100433B

自20世纪50年代初质量成本概念提出以来，关于最优质量成本及质量成本优化模型的研究吸引了众多学者的兴趣。传统质量成本理论模型尽管存在诸多的局限性，但它的核心思想一直是理论界对模型进行优化研究的基础，同时也是企业在实务中加强质量成本管理工作的理论向导。

对传统质量成本模型的优化研究视角多种多样，但对模型的优化研究都是基于现实的经济环境，结合现实的经济环境和企业管理的实际需要为企业质量成本管理出谋划策。在研究方法方面，往往是以数理分析和实证研究见长，同时结合理论分析和逻辑推理进行研究。

考虑到经济生活的复杂性和多样化，未来关于质量成本模型的优化研究还可以从更多的视角去展开，模型将越来越贴近经济生活，研究方法将趋于多样化。对质量成本模型的优化研究具有重大的现实意义，能够为企业加强质量成本管理提供理论指导，促进企业经济效益的提高。对国内外质量成本模型的优化研究成果进行回顾总结，对于展开进一步的理论研究以更好地指导实践具有重要意义。 2100433B