PCCP断丝破坏规律Ⅰ:原型试验研究

作     者：窦铁生 董晓农 章煊 李炎隆 宁靖华 黎康平 DOU Tiesheng;DONG Xiaonong;ZHANG Xuan;LI Yanlong;NING Jinghua;LI Kangping

作者机构：中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 西安理工大学西北旱区生态水利国家重点实验室陕西西安710048 中国电建集团山东电力管道工程有限公司山东济南250117 

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

年 卷 期：2023年第54卷第12期

页      面：1430-1439页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0815[工学-水利工程] 081503[工学-水工结构工程] 

基　　金：水利部重大科技项目(SKS-2022111) 陕西省自然科学基础研究计划——引汉济渭联合基金项目(2019JLZ-14)。 

主　　题：PCCP 原型试验 集中断丝 离散断丝 循环内压 预应力损失 破坏 

摘      要：目前断丝是预应力钢筒混凝土管(Prestressed Concrete Cylinder Pipe, PCCP)结构性能评估时考虑的主要因素。由于砂浆对钢丝的握裹作用,断丝预应力损失的初始范围、扩展时机和扩展幅度是研究管芯预压应力保有量的关键指标。本文基于分布式光纤传感器,考虑了3类荷载作用下2类断丝的影响,对4根相同设计参数的PCCP进行了断丝直到破坏的原型试验研究。在恒定内压下集中与离散断丝、循环内压下离散断丝以及恒定外压下集中断丝试验中,管体破坏时的极限断丝数(率)分别为60(19.8%)、185(61.1%)、140(46.2%)和150(49.5%)。试验获得了不同工况下管体破坏过程中各层材料初始损伤和管体最终破坏时对应的断丝数量,揭示了管芯的预应力损失和破坏规律,展现了断丝PCCP结构性能评估时应注意的关键因素,为开发断丝破坏过程的数值模拟方法提供了依据。