PCCP管内环向预应力碳纤维板加固数值分析

来源：水利水运工程学报杂志 2021年第6期北京时间：

作者：吕康伟,鲁文妍,刘海祥,柯敏勇,许珉凡

摘要：为充分发挥碳纤维板（CFRP）的抗拉性能，提升断丝预应力钢筒混凝土管(PCCP)的承载能力，提出了管内环向预应力碳纤维板加固方法。研究分析CFRP和混凝土的环向应力，得出拉梅公式的力学模型计算结果与有限元计算结果基本相符，两者结果最大仅相差9.3%。PCCP钢丝断丝率相同情况下，对不同断丝分布进行了计算研究，断丝率相同情况下断丝在同一位置时最不利。断丝发生时，在断丝处从管内到管外的混凝土损伤由小变大。重点对断丝率为10%时预应力CFRP加固前后性能进行了比较。结果表明：正常工作水压下，断丝处PCCP混凝土、钢筒的应力应变显著减小，说明CFRP起到了很好的加固效果；断丝率越高，在混凝土内壁没有损坏前，CFRP的作用越大。管内环向预应力碳纤维板加固方法还具有施工周期短、环境影响小、非开挖、易操作的特点，对实际PCCP应急修复具有很好的参考价值。

关键词：预应力钢筒混凝土管, 预应力碳纤维板, 有限元加固模型, 断丝, 加固效果