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预应力钢筒混凝土管(PCCP)耐久性影响因素分析
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作者 宋长松 杨仕奇 +1 位作者 许东波 李渊 《中国市政工程》 2025年第1期113-118,150,共7页
预应力钢筒混凝土管(PCCP)是一种复合型管材,由砂浆保护层、预应力钢丝、防渗钢筒和管芯混凝土组成,广泛应用在引水调水和供水工程。因此,对PCCP的耐久性影响因素进行总结分析具有重要意义。文章通过对大量相关文献的收集与总结归纳,总... 预应力钢筒混凝土管(PCCP)是一种复合型管材,由砂浆保护层、预应力钢丝、防渗钢筒和管芯混凝土组成,广泛应用在引水调水和供水工程。因此,对PCCP的耐久性影响因素进行总结分析具有重要意义。文章通过对大量相关文献的收集与总结归纳,总结了影响PCCP耐久性的4个主要因素及其机理,分别是化学侵蚀、制造缺陷、安装不当和运行状况不佳,其中化学侵蚀是影响PCCP耐久性的最主要因素。根据4个主要的影响因素,提出了提高PCCP耐久性的建议与展望,选择更合适的外加剂加入到混凝土中,阻挡或延缓酸性物质渗入的时间,研究寻找优化预应力钢丝结构的方法,使得其抗腐蚀和抗氢脆化的能力得到提高。同时,根据管道运行环境,对管道内外喷涂的表面涂层成分进行改进,从而提高耐久性。通过对影响PCCP耐久性因素的深入研究,能够为PCCP耐久性的研究提供理论基础和改进方向,具有现实意义。 展开更多
关键词 预应力钢筒混凝土管 化学侵蚀 制造缺陷 安装不当 运行状况不佳 预应力钢丝
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预应力钢筒混凝土管的预应力裂缝、愈合机理及其界限
2
作者 杨润忠 姜利珍 +1 位作者 张建茂 宋红梅 《居业》 2024年第5期215-217,共3页
随着社会经济的日益发展,供水工程对输水管材的质量要求也日益提高。预应力钢筒混凝土管作为以混凝土为基材的薄壁制品,与其他混凝土薄壁制品一样,在制造、使用阶段,因物理和机械作用,当混凝土中产生的拉应力超过其极限抗拉强度时,混凝... 随着社会经济的日益发展,供水工程对输水管材的质量要求也日益提高。预应力钢筒混凝土管作为以混凝土为基材的薄壁制品,与其他混凝土薄壁制品一样,在制造、使用阶段,因物理和机械作用,当混凝土中产生的拉应力超过其极限抗拉强度时,混凝土会出现各种类型的裂缝。本文对可能出现的预应力裂缝的定义、特征、产生原因、“愈合”机理及界限进行分析和阐述。 展开更多
关键词 预应力钢筒混凝土管 预应力裂缝 愈合机理
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大口径预应力钢筒混凝土管阴极保护施工分析
3
作者 姚瑞 杨新开 《安徽建筑》 2024年第4期31-33,共3页
预应力钢筒混凝土管阴极保护施工工艺为解决当前工程施工中预应力钢丝腐蚀发生断裂破坏提供了一种解决方案。文章以龙河口引水工程一标段项目为例,详细阐述了预应力钢筒混凝土管道施工工艺、实施阴极保护时需要注意的技术细节以及施工... 预应力钢筒混凝土管阴极保护施工工艺为解决当前工程施工中预应力钢丝腐蚀发生断裂破坏提供了一种解决方案。文章以龙河口引水工程一标段项目为例,详细阐述了预应力钢筒混凝土管道施工工艺、实施阴极保护时需要注意的技术细节以及施工质量控制要点。 展开更多
关键词 预应力钢筒混凝土管 输水工程 阴极保护施工 施工质量控制技术
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碳纤维补强预应力钢筒混凝土管试验研究
4
作者 张文涛 陈章言 +1 位作者 张静 刘超 《水科学与工程技术》 2024年第4期74-79,共6页
针对预应力钢筒混凝土管道(PCCP)在使用过程中出现的裂缝、断丝等劣化现象,提出一种“一纵三环”黏贴碳纤维布加固PCCP管的方法。为验证该法修复PCCP断丝管的效果,采用3根2.2 m直径PCCP管在管芯混凝土内表面黏贴碳纤维增强复合材料(CFRP... 针对预应力钢筒混凝土管道(PCCP)在使用过程中出现的裂缝、断丝等劣化现象,提出一种“一纵三环”黏贴碳纤维布加固PCCP管的方法。为验证该法修复PCCP断丝管的效果,采用3根2.2 m直径PCCP管在管芯混凝土内表面黏贴碳纤维增强复合材料(CFRP)进行加固试验。按不同温度和湿度组合黏贴CFRP,并分别在自然养护7 d和浸水30 d后进行正拉接性能试验。结果表明,自然养护条件下正拉接强度随着黏贴温度的升高而升高,随湿度增加呈先降低再升高的趋势;浸水养护后正拉接强度有所降低,为自然养护强度的80%。 展开更多
关键词 预应力钢筒混凝土管(PCCP) 碳纤维增强复合材料(CFRP) 加固 黏接性能
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预应力钢筒混凝土管(PCCP)设计方法探讨 被引量:13
5
作者 张社荣 张彩秀 顾辉 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2005年第4期53-55,共3页
预应力钢筒混凝土管(PCCP)在输水过程中承受外荷载,在应力场作用下产生裂缝,影响结构的稳定性.根据美国规范AWWAC301、AWWAC304中的极限状态设计方法设计预应力钢筒混凝土管,对所设计的PCCP管进行有限元模拟,分析了PCCP管应力应变以及... 预应力钢筒混凝土管(PCCP)在输水过程中承受外荷载,在应力场作用下产生裂缝,影响结构的稳定性.根据美国规范AWWAC301、AWWAC304中的极限状态设计方法设计预应力钢筒混凝土管,对所设计的PCCP管进行有限元模拟,分析了PCCP管应力应变以及破坏机理,并比较了规范法和有限元法的计算结果.为预应力钢筒混凝土管的设计提供计算分析参考. 展开更多
关键词 预应力钢筒混凝土管 极限状态设计方法 有限元
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预应力钢筒混凝土管阴极保护技术应用介绍 被引量:15
6
作者 胡士信 王东黎 +3 位作者 张本革 窦宏强 陈弘 钱德琳 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 2008年第1期303-307,共5页
预应力钢筒混凝土管(PCCP)在国内的供水工程中已得到了广泛认可,应用越来越多,南水北调北京段就采用了DN4000mm的PCCP管。为防止PCCP管中钢质结构(钢筒和预应力钢丝)的腐蚀,国外对PCCP管道采用了阴极保护技术,成功克服了PCCP管的腐蚀,... 预应力钢筒混凝土管(PCCP)在国内的供水工程中已得到了广泛认可,应用越来越多,南水北调北京段就采用了DN4000mm的PCCP管。为防止PCCP管中钢质结构(钢筒和预应力钢丝)的腐蚀,国外对PCCP管道采用了阴极保护技术,成功克服了PCCP管的腐蚀,延长了PCCP管的使用寿命。介绍了利比亚"大人工河"及国际上几个工程中PCCP管道的防腐蚀做法,分析了造成PCCP管腐蚀的机理和应采用的防护方法和标准;并针对南水北调北京段PCCP管的保护,介绍了采用带状锌牺牲阳极进行保护的设计理念和方法。 展开更多
关键词 预应力钢筒混凝土管(PCCP) 阴极保护 带状锌阳极
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软土地基上影响预应力钢筒混凝土管相对转角关键因素研究 被引量:7
7
作者 孙立强 张京京 +2 位作者 李恒 闫澍旺 霍知亮 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S1期293-298,共6页
预应力钢筒混凝土输水管线(PCCP)已广泛应用于地下输水工程,特别是南水北调工程。管道接口属于半刚性结构,相邻管道可产生一定的自由转角,在自由转角范围内两管之间不会产生内力。当相对转角大于自由转角时,两管会产生相互作用力,作用... 预应力钢筒混凝土输水管线(PCCP)已广泛应用于地下输水工程,特别是南水北调工程。管道接口属于半刚性结构,相邻管道可产生一定的自由转角,在自由转角范围内两管之间不会产生内力。当相对转角大于自由转角时,两管会产生相互作用力,作用力过大会导致PCCP管的破坏,如何有效地控制不均匀软土地基上相邻管道转角成为研究管道安全的关键问题之一。首先分析了导致PCCP管线产生相对转角的机制,结合现场试验和数值分析对控制PCCP管线相对转角的关键因素进行研究。研究表明,相对转角的敏感因素为管道底部碎石垫层厚度、腰部以下砂垫层(砂包角)厚度和压实度,随着碎石垫层厚度增大、砂垫层(砂包角)厚度和压实度增加,管线相对转角降低,通过控制这3个因素可有效控制PCCP管的相对转角。研究成果可为软土地基上PCCP输水工程设计提供依据和指导。 展开更多
关键词 软土地基 预应力钢筒混凝土管(PCCP) 自由转角 施工工艺
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预应力钢筒混凝土管(PCCP)的数值仿真分析 被引量:12
8
作者 张社荣 张彩秀 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期118-122,共5页
根据预应力钢筒混凝土管的结构型式及特点,分析国内外有关PCCP数值研究现状.采用大型有限元分析软件ANSYS研究PCCP从制造、施工到运行的各个阶段的力学特性,采取依次施加预应力、管自重、回填土压、流体自重及内水压力等荷载方法研究PCC... 根据预应力钢筒混凝土管的结构型式及特点,分析国内外有关PCCP数值研究现状.采用大型有限元分析软件ANSYS研究PCCP从制造、施工到运行的各个阶段的力学特性,采取依次施加预应力、管自重、回填土压、流体自重及内水压力等荷载方法研究PCCP的结构受力特性,得出PCCP的变形、应力、裂缝在不同荷载作用下的变化规律,以及裂缝出现后PCCP的应力重分布方式,为PCCP的设计制造和运行管理提供数值仿真分析方法和路线. 展开更多
关键词 预应力钢筒混凝土管(PCCP) 有限元 应力 变形 裂缝
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预应力钢筒混凝土管(PCCP)的计算方法 被引量:5
9
作者 熊欢 丁凯 +3 位作者 李鹏辉 李庆斌 彭寿海 王东黎 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2009年第11期28-32,共5页
在山西省万家寨引黄工程、南水北调等重大工程之中,采用了预应力钢筒混凝土管(PCCP),如何对其进行计算分析十分重要。在此,对现有的结构计算与数值计算这两类PCCP计算方法进行了全面的综述与评价,分析其各自的优势与局限性,并给出算例... 在山西省万家寨引黄工程、南水北调等重大工程之中,采用了预应力钢筒混凝土管(PCCP),如何对其进行计算分析十分重要。在此,对现有的结构计算与数值计算这两类PCCP计算方法进行了全面的综述与评价,分析其各自的优势与局限性,并给出算例加以说明,最后指出了未来PCCP计算方法的可能突破方向与发展趋势。 展开更多
关键词 预应力钢筒混凝土管(PCCP) 结构计算方法 数值计算方法 南水北调工程 万家寨引黄工程
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三个泉倒虹吸预应力钢筒混凝土管沿程水头损失计算分析 被引量:3
10
作者 常胜 牧振伟 万连宾 《水电能源科学》 北大核心 2015年第9期95-98,共4页
针对三个泉倒虹吸过流量富余的问题,基于工程特点及其水力设计方法,借鉴大口径钢管和预应力钢筒混凝土管(PCCP管)当量粗糙度的取值,根据雷诺数与相对粗糙度,结合莫迪图判别分析了大流量工况下倒虹吸管道水流流态,在此基础上,利用齐恩公... 针对三个泉倒虹吸过流量富余的问题,基于工程特点及其水力设计方法,借鉴大口径钢管和预应力钢筒混凝土管(PCCP管)当量粗糙度的取值,根据雷诺数与相对粗糙度,结合莫迪图判别分析了大流量工况下倒虹吸管道水流流态,在此基础上,利用齐恩公式、海曾—威廉公式、谢才公式分别计算了三个泉倒虹吸水头损失值,并与实测资料进行对比分析。结果表明,随着管径增大,管壁光滑程度增加,使得PCCP管内水流处于紊流过渡区而非阻力平方区,因此不应选用谢才公式,而这正是导致三个泉倒虹吸过流能力与设计标准不符的主要原因。此外,发现齐恩公式、海曾—威廉公式适用于大口径有压PCCP管沿程水头损失计算。 展开更多
关键词 倒虹吸 预应力钢筒混凝土管 大口径管道 沿程水头损失 流态判别 齐恩公式 海曾—威廉公式
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大口径预应力钢筒混凝土管施工技术 被引量:3
11
作者 周玫生 汪仲琦 张涛 《施工技术》 CAS 北大核心 2004年第9期57-59,共3页
常州地区供水一期工程大口径预应力钢筒混凝土管施工时,采用先管道接口强度试压、全线回填土再进行管道系统检验的新工艺,保证了工程质量和安全施工。介绍了中间试压装置的使用,克服以往长距离管道施工须间段留试压口的弊病,两项新技术... 常州地区供水一期工程大口径预应力钢筒混凝土管施工时,采用先管道接口强度试压、全线回填土再进行管道系统检验的新工艺,保证了工程质量和安全施工。介绍了中间试压装置的使用,克服以往长距离管道施工须间段留试压口的弊病,两项新技术加快了工程施工进度。 展开更多
关键词 钢筒预应力混凝土管 橡胶圈 接口试压 管道强度试压 中间试压装置
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预应力钢筒混凝土管插口内壁环裂机理分析 被引量:7
12
作者 钟胜 冯新 +1 位作者 赵琳 周晶 《市政技术》 2016年第4期122-128,共7页
插口内壁环裂是预应力钢筒混凝土管(PCCP)普遍存在的问题,其产生机理复杂。国内外标准对PCCP混凝土裂缝规定不一,对管道裂缝的性质判定、处置方式及预防措施等问题一直困扰着工程建设者。笔者建立了预应力钢筒混凝土管的三维非线性有限... 插口内壁环裂是预应力钢筒混凝土管(PCCP)普遍存在的问题,其产生机理复杂。国内外标准对PCCP混凝土裂缝规定不一,对管道裂缝的性质判定、处置方式及预防措施等问题一直困扰着工程建设者。笔者建立了预应力钢筒混凝土管的三维非线性有限元模型,对其生产制作过程中的预应力钢丝缠绕、管道吊运以及管芯混凝土干缩等典型受力工况进行了数值模拟。研究结果表明:在预应力钢丝缠绕后,环裂在插口端200 mm左右产生,并已贯穿至钢筒内壁;吊运过程将加剧裂缝宽度及塑性区的发展,且插口端外壁混凝土被拉伸破坏;后期混凝土的干缩中,环裂成为干缩的自由边界,环裂宽度将进一步扩展,塑性区宽度达到60 mm左右。PCCP插口内壁环裂机理的研究成果,可为制订环裂预防措施和进行管道结构安全评价提供科学依据。 展开更多
关键词 预应力钢筒混凝土管 插口 环裂 机理 非线性有限元分析
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提高预应力钢筒混凝土管(PCCP)工程安全可靠性的主要措施 被引量:4
13
作者 毛文明 文勇 杨婷 《甘肃水利水电技术》 2011年第9期30-31,43,共3页
以新疆北疆某引水工程中已安全运行5 a的大口径PCCP为例,围绕提高PCCP工程安全可靠性这一重点,主要论述该工程在施工和运行管理中所采取的经验和做法。
关键词 预应力钢筒混凝土管(PCCP) 施工 管理 安全 技术
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基于层次分析的预应力混凝土钢管(PCCP)风险评价方法
14
作者 郑锦桐 王亦斌 +3 位作者 李雯芸 谢新明 商峰 冯新 《水利与建筑工程学报》 2024年第6期113-120,共8页
基于近年来预应力钢筒混凝土管(PCCP)在城市供水和大型输水工程中得到广泛应用,但PCCP管道直径大、输送压力高,复杂的环境和运行因素增加了其失效风险,为了建立一个科学的风险评价体系,在全面识别物理、环境和运行风险因素基础上,提出一... 基于近年来预应力钢筒混凝土管(PCCP)在城市供水和大型输水工程中得到广泛应用,但PCCP管道直径大、输送压力高,复杂的环境和运行因素增加了其失效风险,为了建立一个科学的风险评价体系,在全面识别物理、环境和运行风险因素基础上,提出一种PCCP风险综合评价的量化分析模型。该模型在层次分析法的基础上,通过对传统的评分指标体系法进行改进,综合设计参数、结构灾变、土壤腐蚀等情况,结合事故后果评价准则,对PCCP运行风险进行定量评估,并以某实际输水工程干线为对象进行风险综合评价。结果表明:高权重风险因素是影响管道运行安全的重要因素。评价模型可以通过其评价结果对管道运行状态进行预测,可为实际工程风险管理提供依据。 展开更多
关键词 预应力钢筒混凝土管 风险评价 层次分析法(AHP) 评分指标体系法
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内衬涂塑预应力钢筒混凝土管应力分析
15
作者 冯若愚 陈瑛 雷海鹏 《力学与实践》 北大核心 2016年第2期158-163,共6页
传统预应力钢筒混凝土管(prestressed concrete cylinder pipe,PCCP)容易开裂、预应力丝锈蚀而爆管失效.提出了耐腐蚀内衬涂塑钢筒预应力混凝土管(prestressed concrete cylinder pipe with plastic,PCCP-P),建立了PCCP-P线弹性轴对称... 传统预应力钢筒混凝土管(prestressed concrete cylinder pipe,PCCP)容易开裂、预应力丝锈蚀而爆管失效.提出了耐腐蚀内衬涂塑钢筒预应力混凝土管(prestressed concrete cylinder pipe with plastic,PCCP-P),建立了PCCP-P线弹性轴对称分层圆筒平面应变模型,考虑预应力引起的内部径向压力,针对喷射砂浆保护层在管道预制阶段不受力以及缠丝、运行阶段混凝土弹性模量不同的特点,对PCCP-P分阶段进行分析,得到各结构层的应力解析解,并建立有限元模型进行验证.本研究可为PCCP-P和传统PCCP设计提供依据. 展开更多
关键词 预应力钢筒混凝土管 喷射砂浆保护层 分层圆筒
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隧洞内钢筒预应力混凝土压力管的铺设 被引量:1
16
作者 温开亮 《山西建筑》 2004年第24期78-79,共2页
结合山西省万家寨引黄工程实例 ,就PCCP的运输管车的设计、安装过程等进行了介绍 ,解决了隧洞常规混凝土衬砌与PCCP管质量不匹配的问题 ,确保了隧洞输水安全 。
关键词 钢筒预应力 混凝土压力管(PCCP) 隧洞 万家寨引黄工程
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万家寨引黄工程联接段预应力钢筒混凝土输水管管径的确定
17
作者 原玉英 赵美云 张其军 《山西水利》 2000年第4期28-29,共2页
关键词 预应力钢筒混凝土输水管 管径 引黄工程
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预应力钢筒混凝土管安全评估概述 被引量:13
18
作者 董晓农 窦铁生 +2 位作者 赵丽君 程冰清 刘健 《水利水电技术》 北大核心 2020年第10期72-80,共9页
PCCP在运行过程中,由于制造、施工以及运行环境变化等诸多因素的影响,会出现不同程度的损伤,甚至发生爆管事故,严重影响供水管线的安全运行。为此,从PCCP的损伤成因和管线运行维护的基本需求出发,针对PCCP损伤成因、安全评估流程、获取... PCCP在运行过程中,由于制造、施工以及运行环境变化等诸多因素的影响,会出现不同程度的损伤,甚至发生爆管事故,严重影响供水管线的安全运行。为此,从PCCP的损伤成因和管线运行维护的基本需求出发,针对PCCP损伤成因、安全评估流程、获取风险指标和结构破坏概率等主要环节,收集、整理和分析了与PCCP损伤和评估相关的文献,介绍了现有用于PCCP安全评估的相关技术,并分析了这些评估技术的精度和相互关系,在总结破坏概率和破坏预测模型的基础上,讨论了PCCP安全评估未来的研究方向。结果表明,用于PCCP安全评估的技术和模型种类繁多且都具有一定的局限性,具体评估方案的选择应综合考虑破坏后果、检测精度和经济成本,以实现管线安全运行和投资收益最大化。 展开更多
关键词 预应力钢筒混凝土管 损伤成因 安全评估 破坏概率
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内外拉预应力钢筒混凝土管安装施工方法
19
作者 于强 《建筑技术开发》 2013年第10期43-45,共3页
PCCP作为近年来新兴的输水管道型材,在南水北调、万家寨引黄工程等一大批国内水利项目上得到很好的应用,内外拉预应力钢筒混凝土管安装施工方法适用于预应力钢筒混凝土管内径在1500—3000mm之间的管道安装工程以及不同地质条件下的管... PCCP作为近年来新兴的输水管道型材,在南水北调、万家寨引黄工程等一大批国内水利项目上得到很好的应用,内外拉预应力钢筒混凝土管安装施工方法适用于预应力钢筒混凝土管内径在1500—3000mm之间的管道安装工程以及不同地质条件下的管道安装工程。在管道安装各阶段人员调配、机械组织、材料供给方面都有明确的分工和步骤要求,施工方法可以有效降低胶圈的损耗率,极大地提高预应力钢筒混凝土管的安装量和安装质量,为长距离管道输水工程的长期稳定运行提供了保障。 展开更多
关键词 内外拉预应力钢筒混凝土管 整体沉降量 管道吊装就位 施工控制网 PCCP管调整校正
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裂缝对预应力钢筒混凝土管结构承载力的有限元分析研究 被引量:5
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作者 黄智刚 王荣鲁 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2021年第4期88-94,共7页
预应力钢筒混凝土管(PCCP)管芯在实际生产与施工中容易出现裂缝,当管芯出现裂缝时,影响管道承载能力,严重时甚至会造成管道爆裂,降低管道使用寿命。文章结合我国某大型调水工程建设中4 m管径的预存裂缝PCCP管道,通过三维有限元模拟研究... 预应力钢筒混凝土管(PCCP)管芯在实际生产与施工中容易出现裂缝,当管芯出现裂缝时,影响管道承载能力,严重时甚至会造成管道爆裂,降低管道使用寿命。文章结合我国某大型调水工程建设中4 m管径的预存裂缝PCCP管道,通过三维有限元模拟研究裂缝管的管体承载能力及其影响,为预存裂缝的PCCP管道在实际工程中提供安全性方面的理论支撑。通过对工程中实际应用的直径4 m的裂缝原型管进行结构承载能力数值模拟分析计算,管芯混凝土纵向非贯穿性裂缝没有明显降低PCCP管道的承载力,但是贯穿性裂缝管降低PCCP管道的承载力较明显。建议工程中应禁止使用出现通长裂缝的PCCP管道,而对于带裂缝的PCCP管道,应在查明裂缝深度和长度后,降级使用,以确保输(供)水工程安全。 展开更多
关键词 预应力钢筒混凝土管 裂缝 结构承载力 有限元分析
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