大口径PCCP 是裂缝难以避免的多介质复合结构,我国在其结构计算和安全评价方法方面严重滞后。开裂计算涉及几何奇异性,一般数值方法难以克服。申请者已创立的有限元线法(FEMOL)中的裂尖奇异结线元映射计算技术,能解决裂尖奇异问题。影响PCCP 结构安全的主要因素有管道混凝土开裂导致渗水和腐蚀,寿命急剧降低;高强钢丝断丝以及钢丝松弛等对结构安全影响等。本项目首次把FEMOL 用于多介质复合结构(PCCP)计算中,通过申请者国内外首次完成的大口径PCCP开裂与断丝现场实测、理论分析和数值模拟,主要解决两个科学问题(1)建立基于FEMOL 考虑材料层间约束关系的PCCP 非线形模型,对开裂PCCP 进行整体安全评价和开裂预测。(2)建立断丝和预应力损失对安全影响的评价和预测方法。成果将为我国PCCP 裂缝预防和断丝控制提供理论依据和判断方法;进一步发展FEMOL 理论,推动PCCP 进一步朝先进、合理方向发展。
英文主题词large caliber PCCP; Finite element method of line ; Cracking calculation; Analysis and tests of broken wires; Methods of PCCP safety evaluations