基于扰动状态概念及自监测技术的GFRP筋连续配筋混凝土路面裂缝传荷行为研究

连续配筋混凝土路面（CRCP）具有行车舒适、承载力高、经久耐用、维修养护少等显著优点，但存在钢筋锈蚀问题，采用玻璃纤维筋（GFRP）取代钢筋是一种有效的对策。本研究以扰动状态概念为基础，建立统一框架下GFRP筋连续配筋混凝土路面材料、裂缝及界面的扰动状态本构模型，在通用有限元程序基础上，开发并验证用户子程序，模拟环境因素、交通荷载及其耦合作用下CRCP结构的力学响应。将分布式光纤埋入GFRP筋，二次封装后形成力学性能良好并具自监测功能的智能筋，用于GFRP-CRCP结构应变自监测，验证模拟分析结果。采用数值模拟结合试验研究的手段，研究地基支撑作用、筋材抗剪性能及集料嵌锁作用对GFRP-CRCP裂缝传荷系数的影响，建立裂缝传荷系数的预估方程，分析裂缝传荷系数对裂缝宽度的影响，对阐明CRCP的裂缝传荷性能变化的机理，揭示CRCP结构损坏的控制方法有着重要价值，为完善CRCP设计理论奠定基础。

连续配筋混凝土路面(简称CRCP)具有无接缝、行车舒适、承载力高、经久耐用、养护维修少等优点，在超载、重载交通和不良水文地质等特殊条件下优势明显，在美国得到广泛的应用。随着我国汽车运输大型化的发展，CRCP必将受到更为广泛的关注。. 项目主要研究内容包括：路面材料、筋材、界面及裂缝基于扰动状态概念的本构模拟；GFRP-CRCP结构力学分析建模、求解及自监测试验验证；GFRP-CRCP结构裂缝传荷系数的预估；GFRP-CRCP裂缝传荷系数对路面裂缝宽度的影响。. 项目主要研究结果包括：测试标定了沥青混合料等材料扰动状态概念的参数；改进了GFRP-CRCP结构裂缝传荷系数表达式；定性分析了GFRP-CRCP裂缝传荷系数对路面裂缝宽度的影响；GFRP筋连续配筋混凝土路面冲断的预测方法；GFRP筋连续配筋混凝土路面设计指标。这些研究成果将为建立和完善GFRP-CRCP结构的设计理论奠定基础。