預應力鋼筒混凝土管(PCCP)由混凝土、鋼管、預應力筋、砂漿等組成。在包裹鋼管的混凝土外側通過張拉螺旋預應力來避免混凝土的開裂,張拉后在筋外側涂抹砂漿以增大筋與砂漿層的粘結力。其中預應力筋斷裂是PCCP失效的主要原因之一。本期教程采用連接器單元建立了螺旋預應力筋與PCCP的粘結滑移作用,同時筋與內(nèi)部混凝土考慮摩擦力。與實際工況相同,對PCCP施加水壓后割斷內(nèi)部預應力筋以模擬斷絲現(xiàn)象。模擬結果表明:
1.斷絲附近應力驟降至0,遠離斷絲由于混凝土摩擦力和砂漿粘結力,筋應力逐漸增大
2. 混凝土應力沿徑向梯度變化?
3.斷絲處筋滑移最大,遠離斷絲滑移逐漸減小
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