PCCP预应力钢筒混凝土管道接头密封性打压试验分析

PCCP预应力钢筒混凝土管道接头施工复杂,质量要求高,接头密封性是整个管道的施工控制重点和难点,PCCP管道接头密封性打压试验是对PCCP管道接头密封性的监测和检验。

基于电磁弹式技术的PCCP预应力检测

由于工作性能优越,经济优势明显,预应力钢筒混凝土管(PCCP)作为一种新型复合管材,广泛应用于大型水利管网建设中。因此,对于管道关键部位预应力钢丝的检测非常重要。本文新采用了一种电磁弹式应力检测技术,并结合水压试验相关应力采集数据对该技术的适用性进行分析。试验结果表明:电磁弹式技术在PCCP钢丝预应力检测中的适用性和准确性较高,满足实际工程中的钢丝预应力检测需要。

碳纤维补强预应力钢筒混凝土管试验研究

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%。

大口径预应力钢筒混凝土管(PCCP)环向裂缝处理

随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快,城市供水量需求不断增长。为了缓解日益紧张的水资源供需矛盾,提高输水效率、降低能耗是解决问题的有效途径之一。在此背景下,大口径预应力钢筒混凝土管(PCCP)以其诸多优点而被广泛应用于给排水工程中。然而由于制造工艺、原材料变化及养护环境等原因,PCCP管道内壁有时会产生环向裂缝。本文通过理论分析与试验验证相结合的方式对PCCP管道环向裂缝成因及其影响因素展开系统深入地探讨,并针对不同类型环向裂缝分别采取合理可行的修复措施。通过有效的PCCP环向裂缝检测、诊断和处理技术是城市供水系统可持续发展的重要保障。

预应力钢筒混凝土管(PCCP)结构修复更新技术介绍

预应力钢筒混凝土管(PCCP)在我国的应用已有二十多年历史。随着PCCP使用年限的增加,不可避免地将面临结构性修复等问题,目前国内尚没有成熟的PCCP结构性修复更新技术。总结了北美地区已广泛使用的结构性修复更新技术:移除更换技术、钢绞线修复技术、缩颈钢筒内衬技术和钢管穿插技术,详细介绍了这4种技术的原理、施工步骤、技术特点、优缺点以及适用条件,对4种技术进行对比,并对可用于应急修复的方法进行相关介绍。

预应力钢筒混凝土管(PCCP)的数值仿真分析

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.

预应力钢筒混凝土管(PCCP)的破坏模式及原因分析

将PCCP的破坏模式归纳为沿环向和纵向破坏两大类,指出PCCP破坏的原因主要包括设计、制造、安装、环境和运行这5个方面,并结合几个典型的工程实例,对PCCP的破坏类型和原因进行了分析。

预应力钢筒混凝土管(PCCP)的计算方法

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。

提高预应力钢筒混凝土管(PCCP)工程安全可靠性的主要措施

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。

预应力钢筒混凝土管(PCCP)承受负压能力分析

基于环形预应力作用机理,将PCCP承受的负压等效为环向作用力,计算分析了PCCP承受负压的能力,并通过有限元软件ABAQUS建立实际埋置条件下的模型,选择合适的材料本构进行数值模拟,计算结果与理论计算结果一致。结果均表明:在钢筒内管芯混凝土处施加一个大气压的负压对管芯混凝土以及插口钢圈内较薄混凝土管芯的受压应力影响不大,设计时可不考虑负压对PCCP承载能力的影响。

预应力钢筒混凝土管（PCCP）在工程中的实际应用

本文主要介绍高压力、大口径预应力钢筒混凝土管（PCCP）在济乌工程中的实际应用情况。

预应力钢筒混凝土管(PCCP)数值仿真分析综述

针对PCCP数值计算分析的问题进行了综合介绍,分别阐述了国内外多位学者建立的相关有限元模型及研究内容,总结了这些PCCP有限元模型的难点,指出了目前PCCP有限元研究的着重点及将来的研究方向,为今后PCCP仿真分析提供了依据。

预应力钢筒混凝土(PCCP)管在某工程中的应用实例

介绍了预应力钢筒混凝土(PCCP)管在国电费县电厂厂外补充水管线工程中的应用情况。

预应力钢筒混凝土管(PCCP)耐久性设计探讨

结合预应力钢筒混凝土管(PCCP)产品标准、混凝土结构耐久性设计相关标准和文献,分析了PCCP的工程结构属性、服役环境、结构特点,强调了PCCP耐久性设计的必要性,归纳了PCCP耐久性设计的基本内容,总结了与耐久性相关的PCCP管体结构、环境作用条件、管体混凝土材料、工艺构造以及附加防腐措施等方面的技术要求,提出了不同环境条件下PCCP的耐久性设计思路。

预应力钢筒混凝土管(PCCP)体外预应力加固方法研究

采用外部加固法中的体外预应力法对PCCP局部断丝管进行补强加固,通过施加体外预应力来主动补偿由PCCP钢丝断裂而导致的预应力损失,从而使管体恢复至原有承载力。该方法在施工过程中无需停水,可以带压修复;同时研发的专业施工设备可以在半开挖工况下进行PCCP断丝管的加固施工,不需要进行基槽大开挖,避免了深基坑开挖的高施工风险,有效降低施工对环境的破坏。

超大口径预存裂缝的预应力钢筒混凝土管结构分析与试验研究

针对南水北调工程中预应力钢筒混凝土(PCCP)管芯混凝土预存裂缝问题,通过对原型管道的抗裂外压承载力试验,探讨了预存管芯外壁纵向裂缝对承载力的影响,分析了混凝土管的受力特性。试验结果表明,PCCP在抗裂外压检验荷载下,其破坏主要发生在管顶、管底内侧管芯混凝土和管腰外侧砂浆保护层的受拉破坏。基于ABAQUS有限元分析,选用混凝土塑性损伤模型,对PCCP抗裂外压试验进行结构数值模拟,数值计算与试验结果一致。计算结果表明,管芯混凝土预存裂缝对PCCP抗裂外压极限荷载影响不大,但在外载作用下,预存裂缝会对混凝土、砂浆保护层出现应力集中现象,从而导致裂缝的发生与扩展。

预应力钢筒混凝土管阴极保护技术应用介绍

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。

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

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。

预应力钢丝松弛对超大口径PCCP承载能力的影响

以南水北调中线工程为背景,利用光纤光栅计测取预应力钢丝实际松弛量。基于试验结果,采用非线性有限元法建立了PCCP承载数值计算分析模型,进行了钢丝预应力松弛对PCCP承载能力的影响研究。计算结果表明:在正常使用极限状态和弹性极限状态下,PCCP内压值随预应力松弛量的增加而减小;在承载能力极限状态时PCCP内压值保持不变。基于现场测试结果和计算结果,评价了预应力松弛对PCCP承载能力的影响,为PCCP的生产和运行积累了工程经验,为制定超大口径PCCP标准以及质量验收提供依据。

CFRP内衬法加固预应力钢筒混凝土管的内水压力试验研究

通过内水压力试验,研究了CFRP内衬法加固预应力钢筒混凝土管(PCCP)的结构力学性能和破坏模式,并采用光纤布拉格光栅(FBG)感测技术测试了试验过程中PCCP各层结构和CFRP内衬的变形情况,得到了内水压力作用下PCCP结构的力学响应规律。同时,模拟了在所有预应力失效的情况下,PCCP的力学性能及破坏情况。结果表明,在内水压力为1.8 MPa时,PCCP原管管芯混凝土开裂,而CFRP加固管在加压至1.9 MPa后发生开裂,表明CFRP内衬能够有效增强管芯混凝土的延性,有效延缓管芯混凝土开裂,提高PCCP抗裂性能。同时,CFRP内衬法加固所有预应力失效的PCCP能够承受原设计内水压力,表明CFRP内衬能够恢复受损严重PCCP的承载能力。