预应力CFRP加固断丝PCCP的试验与仿真研究

作     者：翟科杰 方宏远 郭成超 倪芃芃 付兵 李斌 ZHAI Kejie;FANG Hongyuan;GUO Chengchao;NI Pengpeng;FU Bing;LI Bin

作者机构：中山大学土木工程学院广东广州510275 郑州大学水利科学与工程学院河南郑州450001 广东省地下空间开发工程技术研究中心广东广州510275 广东省海洋土木工程重点实验室广东广州510275 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)广东珠海519082 暨南大学力学与建筑工程学院广东广州510632 

出 版 物：《水利学报》 (Journal of Hydraulic Engineering)

年 卷 期：2021年第52卷第6期

页      面：739-749页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0815[工学-水利工程] 081503[工学-水工结构工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0813[工学-建筑学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2016YFC0802400) 河南省重大科技专项(171100310100) 国家自然科学基金项目(51978630) 河南省高校科技创新人才计划项目(19HASTIT043) 郑州大学优秀青年教师发展基金(1621323001) 

主　　题：PCCP CFRP 预应力 加固 足尺试验 

摘      要：针对预应力钢筒混凝土管(PCCP)断丝问题,提出一种创新的加固技术,即外部缠绕预应力碳纤维布(CFRP)加固。利用一根长6 m、内径1.4 m的PCCP管道,选取不同截面进行对比试验,对所提加固方法效果进行了验证。之后,基于有限元方法(FEM),建立了预应力CFRP加固断丝PCCP三维模型,并将仿真结果与试验进行了对比评估,分析了CFRP预应力水平和层数对管道受力性能的影响。研究结果表明,经预应力CFRP加固后的管道承载能力明显提高;断丝与加固对管道的影响范围有限,约为其宽度的3倍;断丝15%的管道经2层、4层和6层预应力为10%的CFRP加固后,承载能力可分别提高65.6%、103.1%和162.5%。