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预应力钢筒混凝土管内壁复式碳纤维加固试验与计算分析

论文摘要

碳纤维加固预应力钢筒混凝土管(PCCP)具有非开挖、工期短、对周边环境影响小的特点。但是,由于碳纤维与混凝土的极限拉应变相差近百倍,传统碳纤维加固PCCP技术无法有效发挥碳纤维的应力水平。本文提出复式碳纤维加固PCCP技术,即在碳纤维与PCCP之间增设自主研发的高压缩弹性垫层,利用垫层的压缩性为碳纤维变形提供空间,显著提升碳纤维的环向应变水平。为了验证复式碳纤维的加固效果,采用直径为0.75 m的钢筒进行模型试验,试验结果表明,当内水压力为1.0 MPa时,复式碳纤维加固技术较传统碳纤维加固技术中碳纤维环向微应变提升20倍以上,被加固结构的微应变降低40%以上。基于拉梅公式的力学模型计算结果与试验结果基本一致,随着垫层厚度或碳纤维层数的增加,钢筒的环向微应变降低,但降低的速度逐渐减小。该技术利用了碳纤维高强和高模量的特性,实现了碳纤维与PCCP共同承受内水压力的效果。

论文目录

  • 1 研究背景
  • 2 复式碳纤维加固PCCP技术
  • 3 试验与计算
  •   3.1 模型安装与试验
  •   3.2 弹性力学计算
  • 4 试验与计算结果分析
  • 5 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 董晓农,李萌,孙志恒,马宇

    关键词: 预应力钢筒混凝土管,复式碳纤维加固,模型试验,计算分析

    来源: 水利学报 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 水利水电工程

    单位: 中国水利水电科学研究院北京中水科海利工程技术有限公司

    基金: 国家科技攻关计划项目(2016YFC0401609)

    分类号: TV672.2

    DOI: 10.13243/j.cnki.slxb.20190175

    页码: 780-786

    总页数: 7

    文件大小: 1007K

    下载量: 100

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/aef009c50c0cc60b1151cb4f.html