项目针对路面板早龄期固化演变行为与影响机制开展了系统研究。具体工作包括:路面混凝土早龄期热膨胀系数、干缩、徐变、损伤、断裂等材料参数特性与本构;编制完成了路面板三维早龄期行为有限元仿真程序;构造了早龄期路面板理论参数系,研究了路面板早龄期固化演变行为与参数性状特性;提出早龄期-服役期联动分析方法,编制早龄期-服役期联合力学计算程序;深入揭示了早龄期多参数耦合和共同作用对路面板服役期性能的影响机制,并进行了理论的工程应用。基于以上完成了项目研究计划内容,达到了预期目标。 取得的主要创新成果有:(1)集成开发了全面板三维早龄期翘曲有限元数值仿真程序(FZUJPESⅡ),该程序可考虑温湿度变形、徐变松弛以及面板-基层的摩擦接触界面、接缝约束等,可描述面板早龄期翘曲形成演化典型特征。编制了早龄期、服役期联合加载力学仿真程序FZUJPEMec,可实现早龄期多参数共同作用的早龄期-服役期联动分析。(2)提出全面板多点布置竖向设置振弦式应变传感器监测竖向位移的高精度测量方法,首次获得面板早龄期三维翘曲完整渐变演化过程,发现早龄期翘曲马鞍形中间态和不对称产生机制。(3)基于三维仿真程序(FZUJPESⅡ)研究了路面板早龄期固化性状,揭示了路面板早龄期行为状态阶段,构造了“28天固化翘曲”、 “固化基准性状”等基准性状参数,揭示了环境温湿度加载历史、混凝土材料与结构组合对路面板早龄期性状的影响机制。(4)基于早期-服役期联合力学仿真分析程序,揭示了施工气候环境、结构形式、混凝土材料等因素与车辆-环境共同作用对路面服役性能的影响机制,并成功进行了工程应用,提出了基于早龄期理论的材料、设计、施工优化技术理论和方法,为刚性路面设计施工改善提供了支持。 项目累计培养硕士、博士研究生12名,发表论文6篇,研究成果成功应用于水泥混凝土路面板加铺改建、极重载路面结构设计、道面板状态与断板诊断等多个领域,理论价值显著。 2100433B