为解决普通混凝土预制板路面快速修复技术中存在的抗裂能力不足、承载力不高和重载易破坏等问题，课题组研究了基于FRP阻裂增韧机理的新型预制混凝土板路面结构——FRP增强预制混凝土板抗裂路面结构，与现行普通混凝土预制板路面相比，该结构在承载能力和抗裂性能等方面表现突出。本文采用试验研究和数值模拟相结合的研究方法，重点开展了混凝土小梁试件的弯曲性能及抗裂性能试验研究，FRP增强预制混凝土板实际路面结构的抗裂性能数值模拟与对比研究。本文主要内容和研究成果如下：
　　通过纤维片材单轴拉伸试验和静力受压弹性模量试验，得到本文数值模拟所需的FRP片材和混凝土的基本力学参数；通过开展两种尺寸下的FRP增强混凝土小梁试件的弯曲性能试验，对比分析了不同种类纤维布及纤维布的不同粘贴长度和粘贴间隙对普通混凝土试件承载力和抗裂性能的提升效果；通过切口混凝土梁试件的断裂性能试验研究，得到有无FRP阻裂增强层时的混凝土试件断裂特征参数，并进行了对比分析。试验研究结果表明：①FRP的阻裂增强作用，显著提升了FRP增强混凝土试件的开裂荷载、极限承载力和极限变形能力，其中采用300g/m?规格的CFRP时综合提升效果最佳，开裂荷载、极限承载力和极限变形能力相比于普通混凝土试件的提高幅度分别可达约33%～44%、55%～104%和300%～1517%；②FRP阻裂增强层还极大提高了混凝土试件的断裂韧度及断裂能，采用300g/m?规格CFRP时抗裂效果最佳，其对混凝土试件断裂韧度和断裂能的提高幅度分别可达约204%、1893%，FRP阻裂增强作用显著延缓了混凝土裂纹的产生和扩展速度，大幅提升了混凝土的抗裂性能；③随着FRP粘贴长度的增加，其对混凝土小梁试件各项性能的提升幅度也不断提高，但增幅逐渐减小，在保证FRP发挥显著作用的情况下，存在一经济有效粘贴长度；④FRP粘贴方式的不同会对小梁试件承载性能产生一定影响，尽管满贴方式下效果最好，但小间距条带间隔粘贴方式下承载性能受影响很有限，性价比更优，表明FRP应用于实际预制路面板时存在经济合理的粘贴方式；⑤FRP增强小梁结构存在“尺寸效应”，随着小梁尺寸增大，FRP增强效果有一定降低趋势。
　　利用Abaqus有限元分析软件，对FRP增强预制混凝土的试验小梁试件和实际路面结构进行了建模和数值模拟对比分析。数值模拟结果表明：①模拟得到的小梁荷载--位移曲线、裂缝宽度、开裂荷载及极限承载力与试验结果吻合度好，验证了模型的可靠性；②FRP增强层的存在，能降低路面板的层底拉应力和裂纹尖端应力强度因子，显著提升路面板的开裂荷载，延缓裂纹的发展，提升抗裂性能；③FRP 网格约束方式比板边条带约束方式的效果更好，其对路面板横向、纵向裂纹的扩展都能起到抑制作用。网格设计和材料选型应经济合理，就本文研究而言，推荐选用网格尺寸为0.7m×0.6m(即沿板长和垂直于板长方向各贴三条FRP，宽度分别为0.7m和0.6m，构成田字型网格)、规格为300g/m?的CFRP作为预制混凝土板约束增强层。