基于ABAQUS的PCCP管道結(jié)構(gòu)有限元分析.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，缺水已成為制約我國各地發(fā)展的主要因素，由于我國水資源分布的不均勻性，長距離輸水工程越來越多。PCCP作為一種大口徑、高工壓、長壽命的管道，在長距離引水工程、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)用大多為國家基礎(chǔ)建設(shè)重大工程，關(guān)乎國計民生，其結(jié)構(gòu)的安全性和運行的穩(wěn)定性是值得重點關(guān)注的技術(shù)問題。
　　本文結(jié)合南京水利科學(xué)研究院項目《在役超大PCCP管道結(jié)

2、構(gòu)安全評估技術(shù)研究》和南水北調(diào)中線PCCP建設(shè)項目，利用有限元軟件ABAQUS，對超大口徑PCCP管道的實際施工及運行階段的安全性、穩(wěn)定性進行了研究探討。本文的主要工作如下：
　　運用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算模型，對管體進行了有限元仿真分析，根據(jù)計算結(jié)果給出了管體的應(yīng)力分布規(guī)律。通過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)計強度，滿足PCCP的正常使用要求；在內(nèi)水壓從0.4MPa加載到1.4MPa過程中，預(yù)應(yīng)力鋼絲中應(yīng)力增長均勻，鋼筒中應(yīng)力增長先快后慢，混凝土中拉應(yīng)力增長先慢后快。加載到極限內(nèi)壓1.4MPa時，鋼絲和鋼筒中的應(yīng)力小于材料的設(shè)計強度，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)力超出其抗拉強度，拉應(yīng)力最大處已開裂。
　　運用ABAQUS模擬PCCP回填土施工過程，研究分析施工回填土過程中PCCP各部件