內水壓力作用下PCCP破壞機理研究.pdf

1、預應力鋼筒混凝土管（簡稱PCCP）由于其出色的組合性能優(yōu)勢成為大口徑、遠距離輸水的首選材料，廣泛應用于水利、電力、市政等多個領域，故對其破壞機理進行研究具有重要現(xiàn)實意義。本文采用ADINA軟件建立PCCP三維有限元模型，模擬PCCP預應力施加、施工過程中回填土回填、內水壓力施加等一系列過程，分析各荷載步施加對PCCP混凝土環(huán)向應力影響。隨著內水壓力的逐級增大，分析各工況下混凝土應力、應變及裂縫分布情況，判斷各特征部位裂縫形式，結合管體變

2、形情況對產生不同裂縫形式原因進行說明，繼而分析斷絲對PCCP混凝土裂縫影響。
　　本研究主要內容包括：⑴關于管體應力變化情況：隨著內水壓力的增大，不同特征部位應力變化存在明顯突變，且不同部位的受力狀態(tài)也不相同，整體以受拉為主。⑵關于管體變形情況：施工回填后，管體呈橢圓變形；隨著內水壓力的施加，管體整體向外膨脹，各部位變形量不同，頂部局部膨脹明顯，從而造成管頂兩側出現(xiàn)最大變形。⑶關于管體裂縫的發(fā)展情況：外層管芯特征部位裂縫發(fā)展順序：

3、管腰外側出現(xiàn)裂縫→管底內側出現(xiàn)裂縫→管頂內側出現(xiàn)裂縫→管腰裂縫貫通→管頂裂縫貫通→管底裂縫貫通。內層管芯特征部位裂縫發(fā)展順序：管底內側出現(xiàn)裂縫→管頂內側出現(xiàn)裂縫→管頂裂縫貫通→管底裂縫貫通→管腰外側出現(xiàn)裂縫。⑷關于各特征部位的裂縫形式：外層管芯管底及管腰外側為閉合裂縫；內層管芯管底為壓碎裂縫，外側為閉合裂縫，其他部位均為張開裂縫。管芯整體以受拉張開裂縫為主，局部出現(xiàn)受壓破壞。⑸關于裂縫產生不同形式的原因：隨著內水壓力的逐級增大，管體出現(xiàn)