| 摘要 | 第4-5页 |
| abstract | 第5页 |
| 第一章 绪论 | 第15-25页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第15-16页 |
| 1.2 PCCP的基本概况 | 第16-17页 |
| 1.2.1 PCCP结构构成 | 第16-17页 |
| 1.2.2 PCCP生产工艺 | 第17页 |
| 1.3 国内外发展与应用现状 | 第17-20页 |
| 1.3.1 国外PCCP发展与应用现状 | 第17-18页 |
| 1.3.2 国内PCCP发展与应用现状 | 第18-20页 |
| 1.4 国内外数值研究现状 | 第20-24页 |
| 1.4.1 PCCP国外数值研究发展 | 第21-22页 |
| 1.4.2 PCCP国内数值研究发展 | 第22-24页 |
| 1.5 本文研究的主要内容 | 第24-25页 |
| 第二章 PCCP结构计算理论 | 第25-38页 |
| 2.1 荷载计算 | 第25-30页 |
| 2.1.1 土荷载计算 | 第25-27页 |
| 2.1.2 管道自重计算 | 第27页 |
| 2.1.3 流体自重计算 | 第27-28页 |
| 2.1.4 瞬时荷载计算 | 第28-29页 |
| 2.1.5 预压应力计算 | 第29-30页 |
| 2.2 管道基础支撑反力 | 第30-31页 |
| 2.2.1 弧形地基 | 第30页 |
| 2.2.2 刚性地基 | 第30-31页 |
| 2.3 管道结构应变应力计算 | 第31-35页 |
| 2.3.1 荷载工况组合 | 第31页 |
| 2.3.2 结构计算流程 | 第31-32页 |
| 2.3.3 管壁应力应变计算 | 第32-35页 |
| 2.3.3.1 管顶管底应力应变计算 | 第32-34页 |
| 2.3.3.2 管道腰部和管道底应力应变计算 | 第34-35页 |
| 2.4 PCCP结构设计计算 | 第35-36页 |
| 2.4.1 设计条件 | 第35页 |
| 2.4.2 设计结果验算 | 第35-36页 |
| 2.5 本章小结 | 第36-38页 |
| 第三章 PCCP有限元分析 | 第38-45页 |
| 3.1 有限元法基本原理 | 第38-39页 |
| 3.1.1 有限元法的基本理论 | 第38页 |
| 3.1.2 有限元法的分析过程 | 第38-39页 |
| 3.2 ABAQUS有限元软件应用 | 第39-41页 |
| 3.2.1 ABAQUS应用软件简介 | 第39页 |
| 3.2.2 混凝土损伤塑性模型 | 第39-40页 |
| 3.2.3 混凝土破坏准则 | 第40-41页 |
| 3.3 材料模型 | 第41-44页 |
| 3.3.1 混凝土和砂浆的本构关系 | 第41-42页 |
| 3.3.2 钢筒的本构关系 | 第42-44页 |
| 3.3.3 钢丝的本构关系 | 第44页 |
| 3.4 本章小结 | 第44-45页 |
| 第四章 断丝对PCCP承载性能影响研究 | 第45-60页 |
| 4.1 PCCP实体模型的建立 | 第45-49页 |
| 4.1.1 几何尺寸 | 第45页 |
| 4.1.2 单元类型 | 第45-46页 |
| 4.1.2.1 混凝土和砂浆保护层实体单元 | 第45-46页 |
| 4.1.2.2 钢筒壳单元与预应力钢丝梁单元 | 第46页 |
| 4.1.3 材料参数 | 第46-47页 |
| 4.1.4 模型层间约束关系与边界条件 | 第47页 |
| 4.1.5 预应力钢丝的模拟 | 第47-48页 |
| 4.1.6 断丝的模拟 | 第48-49页 |
| 4.1.7 模型创新点 | 第49页 |
| 4.3 断丝对PCCP承载性能分析 | 第49-50页 |
| 4.3.1 断丝对PCCP承载性能影响研究方案 | 第49-50页 |
| 4.3.2 断丝对PCCP性能影响承载研究步骤 | 第50页 |
| 4.4 分析结果 | 第50-58页 |
| 4.4.1 一根断丝对PCCP应力分布影响分析 | 第50-51页 |
| 4.4.2 多根断丝对PCCP应力分布影响分析 | 第51-53页 |
| 4.4.2.1 管芯应力图对比 | 第51-52页 |
| 4.4.2.2 钢筒以及砂浆保护层应力图对比 | 第52-53页 |
| 4.4.2.3 钢丝应力图对比 | 第53页 |
| 4.4.3 断丝根数不同对PCCP应力分布的影响分析 | 第53-56页 |
| 4.4.4 断丝位置不同对PCCP应力分布的影响分析 | 第56-58页 |
| 4.5 本章小结 | 第58-60页 |
| 第五章 纤维筋新型管材可行性研究 | 第60-82页 |
| 5.1 纤维筋介绍及应用 | 第60-62页 |
| 5.1.1 碳纤维筋 | 第61页 |
| 5.1.1.1 碳纤维筋性能 | 第61页 |
| 5.1.1.2 碳纤维筋应用研究情况 | 第61页 |
| 5.1.2 玄武岩纤维筋 | 第61-62页 |
| 5.1.2.1 玄武岩纤维筋性能 | 第61-62页 |
| 5.1.2.2 玄武岩纤维筋应用研究情况 | 第62页 |
| 5.2 玄武岩纤维丝缠丝试验 | 第62-67页 |
| 5.2.1 试验准备 | 第63-66页 |
| 5.2.1.1 管芯尺寸选择以及管芯制备 | 第63-65页 |
| 5.2.1.2 玄武岩纤维筋锚固 | 第65-66页 |
| 5.2.2 试验过程 | 第66页 |
| 5.2.3 试验结果 | 第66-67页 |
| 5.3 预应力BFRP筋管道承载水压有限元分析 | 第67-81页 |
| 5.3.1 计算模型 | 第67-69页 |
| 5.3.1.1 模型建立 | 第67-69页 |
| 5.2.1.2 模型边界条件 | 第69页 |
| 5.2.1.3 加载步骤 | 第69页 |
| 5.3.2 结算结果 | 第69-79页 |
| 5.3.2.1 预应力施加前后BFRP筋管道应力分析 | 第69-72页 |
| 5.3.2.2 自重和土荷载作用下BFRP管道应力分析 | 第72-74页 |
| 5.3.2.3 内水压力作用下BFRP筋管道应力分析 | 第74-79页 |
| 5.3.3 承载力评价 | 第79-81页 |
| 5.4 本章小结 | 第81-82页 |
| 第六章 总结与展望 | 第82-84页 |
| 6.1 结论 | 第82-83页 |
| 6.2 展望 | 第83-84页 |
| 参考文献 | 第84-88页 |
| 致谢 | 第88-89页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第89页 |
