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早龄期混凝土材料处于生长状态，伴随水化过程存在不均匀体积变形，同时其内部微结构形成还不完全，当变形及外荷载造成的综合效应超过其当前的抗拉能力将产生对结构性能有极大危害的裂缝，影响其抗渗、抗侵蚀、承载能力与耐久性。
混凝土早期变形及强度生长过程即是混凝土内部物理场的演化过程，早龄期混凝土内部的物理场主要包括温度场、湿度场、应力场及损伤场，物理场间存在复杂的耦合作用。目前的多物理场研究方法多倾向于考量部分物理场间的耦合关系，剔除其它物理场作用，完成弱耦合，其分析结果也往往仅能描述某些条件下的混凝土物理场演化。相反，耦合式的物理场分析方法从微观平衡出发，考虑物理场间的主要耦合关系，能够较好地描述及预测早龄期混凝土材料演化及变形的全过程，理论描述较完整，分析适用范围较为广泛。
本文首先梳理了早龄期混凝土内部多物理场间的复杂关系，对于多物理场进行了主次划分及简化，对于物理场中最为复杂的湿度场在传统湿度场计算方式的基础上进行了再改造，改造后搭接入整体分析框架，重点分析温度场及损伤场对湿度场的影响机制；然后再按照多物理场分析框架设计分析程序的计算流程及算法结构，编写早龄期多物理场耦合式有限差分及有限元计算分析程序；最后将程序计算结果与试验数据及工程监测数据进行了对比分析，验证了计算程序的有效性。
本文研究成果和计算程序可以高效地分析与计算混凝土早期物理场时变过程与演化规律，应用于工程中可以指导工程设计及施工，有效控制混凝土裂缝，有较好的实用价值。