本文關(guān)鍵詞：內(nèi)水壓力作用下PCCP破壞機(jī)理研究　出處：《華北水利水電大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(簡(jiǎn)稱PCCP)由于其出色的組合性能優(yōu)勢(shì)成為大口徑、遠(yuǎn)距離輸水的首選材料,廣泛應(yīng)用于水利、電力、市政等多個(gè)領(lǐng)域,故對(duì)其破壞機(jī)理進(jìn)行研究具有重要現(xiàn)實(shí)意義。本文采用ADINA軟件建立PCCP三維有限元模型,模擬PCCP預(yù)應(yīng)力施加、施工過程中回填土回填、內(nèi)水壓力施加等一系列過程,分析各荷載步施加對(duì)PCCP混凝土環(huán)向應(yīng)力影響。隨著內(nèi)水壓力的逐級(jí)增大,分析各工況下混凝土應(yīng)力、應(yīng)變及裂縫分布情況,判斷各特征部位裂縫形式,結(jié)合管體變形情況對(duì)產(chǎn)生不同裂縫形式原因進(jìn)行說明,繼而分析斷絲對(duì)PCCP混凝土裂縫影響,并得出以下結(jié)論:1、關(guān)于管體應(yīng)力變化情況:隨著內(nèi)水壓力的增大,不同特征部位應(yīng)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。2、關(guān)于管體變形情況:施工回填后,管體呈橢圓變形;隨著內(nèi)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(cè)出現(xiàn)最大變形。3、關(guān)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:管腰外側(cè)出現(xiàn)裂縫→管底內(nèi)側(cè)出現(xiàn)裂縫→管頂內(nèi)側(cè)出現(xiàn)裂縫→管腰裂縫貫通→管頂裂縫貫通→管底裂縫貫通。內(nèi)層管芯特征部位裂縫發(fā)展順序:管底內(nèi)側(cè)出現(xiàn)裂縫→管頂內(nèi)側(cè)出現(xiàn)裂縫→管頂裂縫貫通→管底裂縫貫通→管腰外側(cè)出現(xiàn)裂縫。4、關(guān)于各特征部位的裂縫形式:外層管芯管底及管腰外側(cè)為閉合裂縫;內(nèi)層管芯管底為壓碎裂縫,外側(cè)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。5、關(guān)于裂縫產(chǎn)生不同形式的原因:隨著內(nèi)水壓力的逐級(jí)增大,管體出現(xiàn)裂縫,導(dǎo)致管體應(yīng)力的重新分布,內(nèi)水壓力進(jìn)一步的增大,導(dǎo)致更多的裂縫產(chǎn)生,抗拉能力不斷喪失,不斷進(jìn)行應(yīng)力的重分布,隨著外荷載及邊界條件的改變使管體出現(xiàn)變形,應(yīng)力重分布和管體變形兩方面使管體的受力狀態(tài)發(fā)生改變,從而導(dǎo)致不同裂縫形式的產(chǎn)生。6、斷絲對(duì)PCCP力學(xué)性能的影響:斷絲的出現(xiàn)使管體第一條裂縫出現(xiàn)對(duì)應(yīng)內(nèi)水壓力減小,裂縫的發(fā)展?fàn)顟B(tài)發(fā)生變化,且裂縫對(duì)應(yīng)的主應(yīng)力方向由單純的環(huán)向變?yōu)榀B加方向。
【學(xué)位授予單位】：華北水利水電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TV672.2

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本文編號(hào)：1312051