大型PCCP断丝效应的数值模型对比研究  

Comparative Study of Numerical Model on Broken Wire Effect of Large PCCP

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》2017年第3期109-114,共6页Journal of Municipal Technology

基　　金：国家自然科学基金面上项目(51378088);国家重点研发计划课题(2016YFC0802402)

摘　　要：采用目前常用的3种断丝效应模拟模型,即整圈退出模型、局部退出模型和局部线性退出模型,研究了双层缠丝高工压、大口径预应力钢筒混凝土管(PCCP)在运行、环境荷载联合作用下的极限承载能力和失效模式。研究结果表明:在相同的断丝数量下,整圈退出模型所能承受的极限内压最低,局部退出模型次之,局部线性退出模型最大。整圈退出模型的失效模式为内层混凝土产生1对整圈的环向裂缝并贯穿至钢筒;在局部退出模型中,钢丝应力突变处最先出现混凝土剥落、裂缝、穿孔等破坏,最终的破坏范围约为断丝区的2倍,并且在断丝区域形成1个闭合破坏回路;在局部线性退出模型中,管顶、管底內芯混凝土拉伸破坏并迅速从断丝区域延伸至插口和承口。不同数值模型获得的极限内压和失效模式具有一定差异,未来还需要开展模型或原型观测对数值模拟的结果进行验证。

关 键 词：预应力钢筒混凝土管 断丝效应 数值模型 结构响应 失效模式 非线性有限元分析 

分 类 号：TV672.2[水利工程—水利水电工程]