大跨空腹式连续刚构桥是近些年出现的新型桥型，其具有跨径大、受力合理、造型简单、维护方便、结构整体性能好、抗扭性能好和抗震能力强等优点。在其施工过程中，由于水化热和外界环境影响，湿热场将会在桥梁结构内产生不可忽略的效应，可能会导致混凝土结构开裂，对桥梁的耐久性造成影响。目前国内外针对本桥型施工过程湿热场效应的研究很少，因此研究大跨空腹式连续刚构施工过程中湿热场效应是有必要的。本文依托云南庄特大桥，通过研究湿热场理论，建立了混凝土湿热变形本构方程和湿热场耦合传输方程组，提出了研究混凝土湿热场效应的模拟方法，对大跨空腹式连续刚构桥施工过程湿热场效应进行了研究，同时通过研究聚丙烯纤维混凝土的最佳掺量和基础力学性能，比较混凝土加入聚丙烯纤维前后桥梁湿热场效应，探究聚丙烯纤维对湿热场效应的影响。
首先，对混凝土湿热场变形进行研究，分析干燥收缩和温度变形的机理，得到混凝土湿热变形本构方程，然后对混凝土中的湿传输和热传输机理进行研究，得到混凝土中的湿传输和热传输方程，综合考虑湿热场的耦合作用后，提出混凝土湿热场耦合传输方程组，并对方程定解条件进行分析。对本构方程和传输方程中湿热场模拟所需的关键参数进行分析，基于COMSOL有限元软件提出研究混凝土湿热场效应的模拟方法，对验证试验中的混凝土试件湿热场进行模拟，并与试验结果进行对比分析。模拟及结果表明：模拟得到混凝土试件温湿度变化和长度变化与试验结果大致相同，用该方法对混凝土结构进行湿热场效应模拟是可行的。
其次，根据实际工程云南庄特大桥，将其零号块和主梁与下弦杆交点处作为研究对象，并对混凝土水化热理论和计算方法进行研究，建立大跨空腹式连续刚构桥施工过程局部湿热场模型，得到其施工过程前28天内的湿热场效应。模拟结果表明：大桥零号块的第一主应力在第3天达到峰值，为3.67 MPa，出现在梁体顶板和腹板外侧处，此后结构的第一主应力先减小后增大，其最大值在第28天为1.8 MPa；大桥主梁与下弦杆交点处的第一主应力在第2天达到峰值，为2.76 MPa，出现在梁体交汇区处，此后结构的第一主应力先减小后增大，其最大值在第28天为1.65 MPa。大桥局部施工过程中的最大主拉应力有可能会超过混凝土的早期抗拉强度，导致桥梁混凝土的开裂。
最后，为了改善大跨空腹式连续刚构桥施工过程湿热场效应的影响，考虑在混凝土中加入聚丙烯纤维，对聚丙烯纤维混凝土的最佳掺量和基本力学性能进行试验研究，根据试验结果对大桥湿热场模拟中的聚丙烯纤维相关参数进行修改，对加入聚丙烯纤维前后的大跨空腹式连续刚构桥施工过程局部湿热场效应进行对比分析。结果表明：加入聚丙烯纤维后，大桥零号块和主梁与下弦杆交点处施工过程前28天内各个时刻的最大主拉应力均有减少，证明聚丙烯纤维混凝土可以改善大跨空腹式连续刚构桥施工过程中湿热场效应的影响，降低大桥施工过程中的混凝土开裂风险。
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