高压缩弹性垫层对复式碳纤维加固PCCP的应变影响分析

作     者：韦昊南 孙志恒 WEI Haonan;SUN Zhiheng

作者机构：中国水利水电科学研究院北京100038 

出 版 物：《中国水利水电科学研究院学报》 (Journal of China Institute of Water Resources and Hydropower Research)

年 卷 期：2021年第19卷第3期

页      面：301-307,312页

学科分类：081504[工学-水利水电工程] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：国家“十三五”重点研发计划(2016YFC0401609) 

主　　题：预应力钢筒混凝土管(PCCP) 高压缩弹性垫层 复式碳纤维加固 

摘      要：在PCCP内部粘贴复式碳纤维是一种新型的PCCP补强加固技术。为了研究不同管径及高压缩弹性垫层厚度对复式碳纤维加固PCCP的效果,本文通过建立6种管径和4种厚度垫层的复式碳纤维加固PCCP有限元模型,得到在不同内水压力和预应力钢丝断丝等工况下,垫层对复式碳纤维加固PCCP的应变影响。计算结果表明,采用5 mm厚度垫层的复式碳纤维加固PCCP,碳纤维环向应变增加了8~16倍;在0.6 MPa正常内水压力作用下,混凝土内壁环向应变的改善比例在11.5%~38.7%之间。管径越小,复式碳纤维加固效果越显著。对2.6 m管径PCCP进行复式碳纤维加固计算表明,随着垫层厚度的增加,碳纤维环向应变大幅提高,混凝土环向应变也得到显著改善。本文的研究成果为复式碳纤维加固PCCP的设计提供了参考依据。