基于ABAQUS的PCCP管道結(jié)構(gòu)有限元分析.pdf

1、隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，缺水已成為制約我國(guó)各地發(fā)展的主要因素，由于我國(guó)水資源分布的不均勻性，長(zhǎng)距離輸水工程越來(lái)越多。PCCP作為一種大口徑、高工壓、長(zhǎng)壽命的管道，在長(zhǎng)距離引水工程、高壓給水工程、城市給水管網(wǎng)改造以及電廠的補(bǔ)充水、循環(huán)水和水力輸送系統(tǒng)等方面得到廣泛應(yīng)用，PCCP的應(yīng)用大多為國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)重大工程，關(guān)乎國(guó)計(jì)民生，其結(jié)構(gòu)的安全性和運(yùn)行的穩(wěn)定性是值得重點(diǎn)關(guān)注的技術(shù)問(wèn)題。
　　本文結(jié)合南京水利科學(xué)研究院項(xiàng)目《在役超大PCCP管道結(jié)

2、構(gòu)安全評(píng)估技術(shù)研究》和南水北調(diào)中線PCCP建設(shè)項(xiàng)目，利用有限元軟件ABAQUS，對(duì)超大口徑PCCP管道的實(shí)際施工及運(yùn)行階段的安全性、穩(wěn)定性進(jìn)行了研究探討。本文的主要工作如下：
　　運(yùn)用ABAQUS建立了預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管與地基基礎(chǔ)相互作用的有限元計(jì)算模型，對(duì)管體進(jìn)行了有限元仿真分析，根據(jù)計(jì)算結(jié)果給出了管體的應(yīng)力分布規(guī)律。通過(guò)在模型中施加不同的內(nèi)水壓力，分析管體在不同水壓工況下的應(yīng)力變化。得到結(jié)論：在內(nèi)壓0.6MPa下，PCCP各部

3、件應(yīng)力均小于其設(shè)計(jì)強(qiáng)度，滿(mǎn)足PCCP的正常使用要求；在內(nèi)水壓從0.4MPa加載到1.4MPa過(guò)程中，預(yù)應(yīng)力鋼絲中應(yīng)力增長(zhǎng)均勻，鋼筒中應(yīng)力增長(zhǎng)先快后慢，混凝土中拉應(yīng)力增長(zhǎng)先慢后快。加載到極限內(nèi)壓1.4MPa時(shí)，鋼絲和鋼筒中的應(yīng)力小于材料的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，且仍有較大富余，而在1.4MPa內(nèi)水壓力下管芯混凝土中最大拉應(yīng)力超出其抗拉強(qiáng)度，拉應(yīng)力最大處已開(kāi)裂。
　　運(yùn)用ABAQUS模擬PCCP回填土施工過(guò)程，研究分析施工回填土過(guò)程中PCCP各部件