PCCP管芯缠丝后预压应力计算方法研究

为了获得缠丝后PCCP管芯的预压应力大小,首先介绍了规范中的计算方法,然后基于弹性力学中圆环或圆筒受均布压力理论给出了管芯各部位的环向应力计算公式。同时利用有限元软件选取合适的材料本构,建立了管芯二维平面计算模型。另外设计了现场管径800 mm的内衬式PCCP缠丝过程管芯混凝土层内表面应变测试原型试验,获得了沿管长方向两个1/4处以及中间位置等三个测点的缠丝后混凝土层内表面应变值。将试验结果与3种计算方法的结果进行对比分析,结果表明:规范、弹性力学和有限元方法计算的管芯混凝土层内表面预压应力分别为22.61 MPa、25.86 MPa和26.01 MPa,实际试验测得的结果为25.34 MPa,后两种方法计算结果与实际试验结果吻合良好,误差在5%以内,使用后两种方法计算管芯混凝土层预压应力更为合理。钢筒层的环向应力则是规范方法计算结果较另外两种方法计算结果偏大,设计时可使用弹性力学或有限元方法。3种方法计算的缠丝后钢丝拉应力结果基本接近,采用任何一种方法来计算钢丝的受力都是可行的。

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本文档关键词:应力,预压,计算方法,研究,PCCP