《水泥混凝土路面板早齡期固化演變行為與影響機制研究》是依託福州大學，由胡昌斌擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：水泥混凝土路面板早齡期固化演變行為與影響機制研究
- 依託單位：福州大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：胡昌斌
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
近年研究發現早齡期行為對剛性路面服役性能有顯著影響，考慮早齡期作用可更深入地關注施工、環境和材料特性對路面力學行為和性能的影響，並能以早齡期參數為紐帶，實現環境-材料-施工-結構影響一體化考慮和早期-服役期聯動過程觀察，極具理論和套用價值。但目前該領域早齡期三維性狀和參數耦合演化關係研究缺失，導致理論機制不能深入揭示並且套用受限。鑒於此，項目擬重點針對路面板結構三維早齡期固化演變行為以及影響機制涉及的關鍵分析技術、理論機制以及工程套用問題進行系統研究。通過路面結構早齡期行為三維數值模擬仿真實現，結合室內試驗和現場足尺板試驗，深入揭示三維路面結構早齡期性狀的複雜固化、演變機制；然後基於三維性狀機制研究構造參數系、明晰多參數耦合關係，引入動力學和斷裂力學拓展早期－服役期聯動分析方法，進而深入開展多參數耦合共同作用影響機制研究。最後將研究成果與我國工程實踐對接，實現對我國路面技術的革新支持。
結題摘要
項目針對路面板早齡期固化演變行為與影響機制開展了系統研究。具體工作包括：路面混凝土早齡期熱膨脹係數、乾縮、徐變、損傷、斷裂等材料參數特性與本構；編制完成了路面板三維早齡期行為有限元仿真程式；構造了早齡期路面板理論參數系，研究了路面板早齡期固化演變行為與參數性狀特性；提出早齡期-服役期聯動分析方法，編制早齡期-服役期聯合力學計算程式；深入揭示了早齡期多參數耦合和共同作用對路面板服役期性能的影響機制，並進行了理論的工程套用。基於以上完成了項目研究計畫內容，達到了預期目標。 取得的主要創新成果有：（1）集成開發了全面板三維早齡期翹曲有限元數值仿真程式（FZUJPESⅡ），該程式可考慮溫濕度變形、徐變鬆弛以及面板-基層的摩擦接觸界面、接縫約束等，可描述面板早齡期翹曲形成演化典型特徵。編制了早齡期、服役期聯合載入力學仿真程式FZUJPEMec，可實現早齡期多參數共同作用的早齡期-服役期聯動分析。（2）提出全面板多點布置豎向設定振弦式應變感測器監測豎向位移的高精度測量方法，首次獲得面板早齡期三維翹曲完整漸變演化過程，發現早齡期翹曲馬鞍形中間態和不對稱產生機制。（3）基於三維仿真程式（FZUJPESⅡ）研究了路面板早齡期固化性狀，揭示了路面板早齡期行為狀態階段，構造了“28天固化翹曲”、 “固化基準性狀”等基準性狀參數，揭示了環境溫濕度載入歷史、混凝土材料與結構組合對路面板早齡期性狀的影響機制。（4）基於早期-服役期聯合力學仿真分析程式，揭示了施工氣候環境、結構形式、混凝土材料等因素與車輛-環境共同作用對路面服役性能的影響機制，並成功進行了工程套用，提出了基於早齡期理論的材料、設計、施工最佳化技術理論和方法，為剛性路面設計施工改善提供了支持。 項目累計培養碩士、博士研究生12名，發表論文6篇，研究成果成功套用於水泥混凝土路面板加鋪改建、極重載路面結構設計、道面板狀態與斷板診斷等多個領域，理論價值顯著。
