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福建省公路水泥混凝土路面结构温度场与温度应力研究

项目名称：	福建省公路水泥混凝土路面结构温度场与温度应力研究
摘要：	福建省公路水泥混凝土路面结构温度场与温度应力研究是2006年2月经省交通厅批准列为交通科研项目。福建省气候高温多雨，气候具有明显的区域特性，国省干线广泛采用水泥混凝土路面。水泥混凝土路面性能显著受到温度场的影响，路面极易出现早期开裂、翘曲、脱空、拱胀等现象。但由于从未开展有关针对福建省水泥混凝土路面的温度场和温度应力的专项研究，福建省在进行相关水泥混凝土路面设计和施工考虑温度影响时，主要参考国家交通部相对宏观的指导规范和现场经验，不能准确描述福建省的气候区域特征和路面真实的工作状况，也无法提出针对性措施。针对以上，本课题采用现场调查、现场试验监测、理论分析、数值模拟，结合现场铺设试验路段对福建省水泥混凝土路面使用阶段的路面温度场和夏季高温季节施工阶段的温度场和温度应力进行了研究。具体工作如下：一、通过历年来福建省的气象资料，以及2005年福建省各地区一整年的气象资料，总结分析了福建省水泥混凝土路面的气候特性，以及福建省总体的和各地区水泥混凝土的环境场特点，以及福建省气候环境对水泥混凝土路面的影响特性。二、并福州和南平地区修筑试验路段，采用自动气象站环境观测，在试验路面结构体埋置热电偶传感器等先进技术手段，进行了福建省不同地区水泥混凝土典型路面结构长达一年四个不利季节的温度场现场连续监测，取得了丰富翔实的基础数据，为后续研究奠定了重要基础。三、基于检测数据，课题组总结分析了福建省典型路面结构的温度场特征，提出了可应用于福建省水泥混凝土路面结构设计和计算分析的极端温度梯度推荐值，并采用多重非线性统计回归方法，建立了福建省典型水泥混凝土路面温度场预估公式。四、基于现场铺筑的试验路，对福建省夏季高温阶段铺筑水泥混凝土路面时前72小时的温度场进行了现场跟踪观测，取得了重要基础数据，并探讨分析了固有翘曲对水泥混凝土性能的影响，研究了早期施工阶段路面混凝土温度热应力特性，并基于理论研究提出了福建省夏季高温施工中预防早期开裂的施工控制方法。五、基于测试数据和分析结论，提出了考虑早期路面混凝土固有翘曲温度梯度的水泥混凝土路面温度应力计算方法，并全面分析了福建省不同典型路面结构的温度应力和温度荷载耦合应力，掌握了福建省不同路面结构在温度场和荷载场耦合作用下的工作特性。基于以上，提出了考虑福建省水泥混凝土路面早期固有温度条件下，水泥混凝土路面的温度应力和荷载应力分析方法。基于以上，课题组系统地开展了福建省水泥混凝土路面的温度场与温度应力研究研究，并把研究成果应用于工程实践之中，项目的研究具有系统性和创新性，为福建省水泥混凝土温度场和温度应力研究奠定了重要的实践和理论基础。研究成果达到了国内领先水平，推广和应用该项目的研究成果将会产生显著的社会效益和经济效益。
关键词：	水泥混凝土路面结构；公路水泥混凝土路面；结构温度场；福建省公路；水泥混凝土路面温度；典型路面结构；路面温度场；温度应力计算方法；路面混凝土；早期开裂
项目负责人：	陈宜国,胡昌斌
参与人员：	余?明,邹雪英,张涛,阙云,陈锦峰,杨建军,曾惠珍,孙晓亮
组织单位：	福建省交通厅福建省公路管理局
主持或承担单位：	福州大学土木工程学院
项目类别：	地方交通科技项目
起止年限：	2006-11-1～2007-10-1
立项年份：	2006