摘要：预应力钢筒混凝土管(PCCP)在安装及运行过程中,将承受外荷载(土荷载、附加荷载、瞬时荷载及施工荷载)、管子重量、流体重量和内水压力的共同作用。由于这些荷载的作用,使得PCCP管壁的弯矩和轴力发生变化,管壁可能发生弯矩重分布现象。国内外现行规范针对工作、弹性和强度在内的三种极限状态的设计准则,给出了相应的计算方法和公式,但对于出现弯矩重分布时,规范中却未给出明确的计算方法和公式,给工程应用带来极大不便。本文依据极限状态设计理论,研究了嵌置式PCCP(ECP)管体不同工况下的应力状态,推导出弯矩重分布的计算公式,并以ANSI/AWWAC304-2007规范中的例题对公式进行了验证,证明了计算公式的正确性和可靠性。

摘要：为研究预应力钢筒混凝土管在极限内水压作用下的承载能力和破坏机理,对内径2.6 m埋置式预应力钢筒混凝土管原型管进行了内水压试验,试验在国内外首次采用BOTDA和FBG光纤传感技术,并将光纤在PCCP制造过程中植入钢筒表面,在加载过程中连续测试PCCP各层结构的应变响应。通过深入分析测试数据发现,试验管内压在0~1.8 MPa时管道受力均匀,各层结构变形较协调一致并共同抵御内压,内压大于1.8 MPa时砂浆和管芯混凝土发生开裂。钢筒和预应力钢丝在加压过程中的变形规律基本一致,屈服内水压力均为1.8 MPa。钢筒内侧管芯混凝土开裂后通过钢筒传递径向应力,内水压力由预应力钢丝承担。原型试验不但获得了PCCP各层结构在内水压力作用下的受载响应规律,确定了管体各层材料开裂和屈服荷载,而且为PCCP结构深层次的基础理论研究和工程应用提供了宝贵的试验资料。

摘要：在长距离输水工程的设计中,水力阻力系数的计算选取是一个关键因素。由于PCCP在我国起步较晚,关于其阻力系数及糙率的研究较少,特别是超大口径PCCP,采用传统水力学试验方法在室内测量其阻力系数有较大困难。本文提出了一种新方法:采用表面形貌仪测量PCCP内壁的表面粗糙度,并以水力学试验为依据,获得当量粗糙度及修正系数,据此可以进行Re已知情况下的阻力系数计算,并推算出水流进入阻力平方区的糙率值,从而避免了超大口径PCCP进行室内水力学试验的不可行性。研究得出,南水北调中线工程DN4000的PCCP糙率值约为0.00979～0.01132,可为南水北调中线京石段应急供水工程的运行提供参考;综合考虑多种因素,认为国产PCCP的糙率范围约在0.010～0.0125之间。利用本文所提出的方法,可方便获得任意管径PCCP的阻力系数。

摘要：PCCP是由混凝土管芯、钢筒、预应力钢丝以及砂浆保护层构成的复合结构,不但承受内水荷载,还有外部土荷载、管体自重与水重、活荷载以及临时堆土等外荷载作用,在外荷载作用下PCCP的变形规律与内荷载的变形规律完全不同。为研究PCCP在极限外荷载作用下的变形规律,在国内外首次采用BOTDA和FBG光纤传感技术,并将光纤在PCCP制造过程中植入钢筒表面,采用三点试验法对内径2.6 m埋置式PCCP原型管进行了外荷载试验,在加载过程中连续测试PCCP各层结构的应变响应。通过深入分析测试数据发现,在三点法试验加载过程中,管体结构各层材料的变形与外荷载正比相关,钢筒外侧管芯混凝土与钢丝的变形协调一致,钢筒内侧管芯混凝土与钢筒的变形基本协调一致。管腰处管芯混凝土外侧和钢丝受拉,管腰处管芯混凝土内侧和钢筒受压,管顶和管底则与之相反,但变形协调规律一致。外荷载原型试验获得了PCCP各层结构受载响应规律,为PCCP结构深层次的基础理论研究和工程应用提供了宝贵的试验资料。

摘要：预应力钢筒混凝土管(PCCP)在输水过程中承受外荷载,在应力场作用下产生裂缝,影响结构的稳定性.根据美国规范AWWAC301、AWWAC304中的极限状态设计方法设计预应力钢筒混凝土管,对所设计的PCCP管进行有限元模拟,分析了PCCP管应力应变以及破坏机理,并比较了规范法和有限元法的计算结果.为预应力钢筒混凝土管的设计提供计算分析参考.

摘要：预应力钢筒混凝土管(prestressed concrete cylinder pipe,PCCP)在水利工程、工业供水等领域得到广泛应用。针对现有PCCP端口打磨方法效率低、打磨质量难以保证等问题,创新设计了一种PCCP承、插口打磨机器人。首先,根据工作服役环境要求,对端口打磨机器人进行了结构设计与样机制作,并通过现场试验分析该机器人的打滑失效问题;其次,根据打磨机器人克服摩擦力环绕承、插口作周向转动的打磨过程,在进行力学分析基础上建立其压紧力模型及可靠性模型,并采用随机摄动方法分析了整个打磨过程的动态可靠度,得到该打磨机器人可靠性最低的关键部位;最后,对影响端口打磨机器人可靠性的参数进行了灵敏度分析,得出使端口打磨机器人最快趋向可靠的参数为从动轮半径。研究结果为研发具有自主知识产权的大型PCCP自动化制造装备及进行下一步可靠性优化设计奠定了基础。

摘要：参考三阶段预应力混凝土管的开孔方法,详细介绍了预应力钢筒混凝土管(PCCP)运行管道上停水开孔接分支管的方法。该方法经过工程实践验证,应用效果较好。

摘要：针对南水北调工程中预应力钢筒混凝土管(PCCP)内壁易出现的环形裂缝问题,通过分析环形裂缝的成因,探讨了不同的管道生产工艺对裂缝的影响,并提出了生产过程中控制裂缝的一些具体措施.结果表明:混凝土干缩和缠丝应力是产生内壁环形裂缝的主要原因,一般难以避免,但可以采取优化混凝土配合比、选取直径较小的钢丝、提高管芯混凝土缠丝强度,控制强度指标在45 MPa以上、加强管道内壁养护等措施降低裂缝出现的概率.

摘要：介绍了预应力钢筒混凝土管的国内外发展概况及其性能特点 ,同时介绍了预应力钢筒混凝土管的主要生产设备及其装备水平。并指出 ,随着我国工业化快速发展和人民生活水平的不断提高 ,预应力钢筒混凝土管的前景将十分看好。

摘要：预应力钢筒混凝土管(PCCP)在设计制造、安装施工以及外部环境等因素综合作用下会出现砂浆保护层受损脱开、预应力钢丝断裂、混凝土管芯纵向开裂以及钢筒泄漏等问题。为使管道恢复至原有承载能力,延长其使用寿命,消除安全隐患,需采用适当的方式对PCCP管进行修复加固。本文总结了常用的PCCP补强加固方法,并从内容、步骤、适用范围、优缺点等多方面对各方法进行了对比,可为国内PCCP的补强加固提供参考。