超大口径预存裂缝的预应力钢筒混凝土管结构分析与试验研究

• 作者: 沈捷 王东黎 胡少伟 蔡新
• 来源期刊: 水利学报
• 学科: 工学
• 关键词: 预应力钢筒混凝土管道(PCCP) 混凝土塑性损伤模型 有限元分析 抗裂外压试验
• 年，卷（期）: 2010,（7）
• 页码范围: 876-882
• 页数: 7页
• 分类号: TV332
• 语种: 中文

摘要

针对南水北调工程中预应力钢筒混凝土(PCCP)管芯混凝土预存裂缝问题,通过对原型管道的抗裂外压承载力试验,探讨了预存管芯外壁纵向裂缝对承载力的影响,分析了混凝土管的受力特性.试验结果表明,PCCP在抗裂外压检验荷载下,其破坏主要发生在管顶、管底内侧管芯混凝土和管腰外侧砂浆保护层的受拉破坏.基于ABAQUS有限元分析,选用混凝土塑性损伤模型,对PCCP抗裂外压试验进行结构数值模拟,数值计算与试验结果一致.计算结果表明,管芯混凝土预存裂缝对PCCP抗裂外压极限荷载影响不大,但在外载作用下,预存裂缝会对混凝土、砂浆保护层出现应力集中现象,从而导致裂缝的发生与扩展.