预应力钢筒混凝土管插口内壁环裂机理分析  

Mechanism Analysis of the Socket In-wall Ring Cracks of Pre-stressed Concrete Cylinder Pipe

作　　者：钟胜[1] 冯新[1] 赵琳[1] 周晶[1] 

机构地区：[1]大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室,辽宁大连116024

出　　处：《市政技术》2016年第4期122-128,共7页Journal of Municipal Technology

基　　金：国家自然科学基金面上项目(51378088);中央高校基本科研业务费专项资金(DUT14ZD202)

摘　　要：插口内壁环裂是预应力钢筒混凝土管(PCCP)普遍存在的问题,其产生机理复杂。国内外标准对PCCP混凝土裂缝规定不一,对管道裂缝的性质判定、处置方式及预防措施等问题一直困扰着工程建设者。笔者建立了预应力钢筒混凝土管的三维非线性有限元模型,对其生产制作过程中的预应力钢丝缠绕、管道吊运以及管芯混凝土干缩等典型受力工况进行了数值模拟。研究结果表明:在预应力钢丝缠绕后,环裂在插口端200 mm左右产生,并已贯穿至钢筒内壁;吊运过程将加剧裂缝宽度及塑性区的发展,且插口端外壁混凝土被拉伸破坏;后期混凝土的干缩中,环裂成为干缩的自由边界,环裂宽度将进一步扩展,塑性区宽度达到60 mm左右。PCCP插口内壁环裂机理的研究成果,可为制订环裂预防措施和进行管道结构安全评价提供科学依据。

关 键 词：预应力钢筒混凝土管 插口 环裂 机理 非线性有限元分析 

分 类 号：TU528.73[建筑科学—建筑技术科学]