PCCP碳纖維補(bǔ)強(qiáng)加固技術(shù)
定 價(jià):88 元
叢書名:國(guó)家重大建設(shè)工程關(guān)鍵技術(shù)叢書
- 作者:竇鐵生著
- 出版時(shí)間:2023/7/1
- ISBN:9787516032121
- 出 版 社:中國(guó)建材工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TU757.4
- 頁(yè)碼:194
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開(kāi)本:16開(kāi)
《PCCP碳纖維補(bǔ)強(qiáng)加固技術(shù)》主要內(nèi)容包括:碳纖維布補(bǔ)強(qiáng)加固PCCP結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)研究、數(shù)值模擬、ANSI/AWWAC305-18荷載組合和PCCP-ECP(埋置式鋼筒管)算例、長(zhǎng)期浸水條件下CFRP表層防護(hù)材料、CFRP施工工藝和質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)以及CFRP補(bǔ)強(qiáng)加固質(zhì)量檢驗(yàn)和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)等。
《PCCP碳纖維補(bǔ)強(qiáng)加固技術(shù)》讀者對(duì)象主要是從事PCCP碳纖維補(bǔ)強(qiáng)加固的設(shè)計(jì)、施工和科研的技術(shù)人員。
《PCCP碳纖維補(bǔ)強(qiáng)加固技術(shù)》也可作為相關(guān)專業(yè)的本科生和研究生的參考教材。
地下管道在水資源配置的引調(diào)水工程、城市給水排水管線、工業(yè)輸水管線、農(nóng)田灌溉、工廠管網(wǎng)、電廠補(bǔ)給水管線等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。應(yīng)用的管材主要有預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(PCCP)、球墨鑄鐵管(DIP)、鋼管(SP)、玻璃鋼管(FRP)、其他類型的混凝土管以及聚氯乙烯(PVC)管。隨著運(yùn)行時(shí)間的推移,多種原因造成各種管材不同程度的老化或者損傷,影響管線的安全運(yùn)行,運(yùn)管單位將選擇不同的修復(fù)技術(shù)對(duì)管道進(jìn)行處理,確保管線的安全性、可靠性和耐久性。PCCP是由混凝土管芯、鋼筒、預(yù)應(yīng)力鋼絲及砂漿保護(hù)層構(gòu)成的具有復(fù)合結(jié)構(gòu)的管材,具有強(qiáng)度高、抗?jié)B性強(qiáng)和耐久性好等特點(diǎn)。自1942年首次在美國(guó)投入使用以來(lái),廣泛應(yīng)用于長(zhǎng)距離有壓輸水和市政排水等基礎(chǔ)工程中。由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不充分、制造缺陷、安裝不規(guī)范、環(huán)境腐蝕和運(yùn)行管理不當(dāng)?shù)仍颍瑢?dǎo)致PCCP發(fā)生斷絲或者管芯開(kāi)裂,影響管體的承載能力。為保證管道安全運(yùn)行、消除其安全隱患,需對(duì)PCCP進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固。
目前PCCP受損管加固技術(shù)主要有外部法和內(nèi)部法。外部法主要包括:換管法、體外預(yù)應(yīng)力加固法、加強(qiáng)鋼帶加固法、外部粘貼碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料加固法等。內(nèi)部法主要包括:徑縮鋼筒內(nèi)襯法、鋼管內(nèi)襯法,碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP)內(nèi)襯法。以上加固技術(shù)中管體外部補(bǔ)強(qiáng)加固需要完全開(kāi)挖;徑縮鋼筒內(nèi)襯法和鋼管內(nèi)襯法需要開(kāi)挖設(shè)定的工作面,屬于半開(kāi)挖技術(shù);CFRP內(nèi)襯法不需要任何開(kāi)挖,可以通過(guò)人工井或檢修口等設(shè)施進(jìn)入待修復(fù)的管段。由于PCCP管線時(shí)常與公路、鐵路、河流交叉穿行,或者管線鄰近第三方建筑物,無(wú)法開(kāi)挖或者開(kāi)挖難度大,當(dāng)其他方法既不經(jīng)濟(jì)也不可行時(shí),應(yīng)采用碳纖維補(bǔ)強(qiáng)加固技術(shù)進(jìn)行針對(duì)性的結(jié)構(gòu)性修復(fù)。此外,CFRP的安裝可快速完成,因此該方法尤其適用于修復(fù)時(shí)間非常有限的PCCP管道。
在20世紀(jì)90年代末,CFRP首次用于大口徑PCCP的補(bǔ)強(qiáng)加固。在21世紀(jì)初期,美國(guó)將CFRP內(nèi)襯廣泛用于PCCP受損管的修復(fù)中。特別是PCCP斷絲檢測(cè)和監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展,使工程人員能夠獲得有關(guān)受損管的準(zhǔn)確信息,這大大提升了碳纖維補(bǔ)強(qiáng)加固技術(shù)的應(yīng)用。
1 概述
1.1 背景
1.2 PCCP的破壞模式及原因
1.3 補(bǔ)強(qiáng)加固常用方法
2 PCCP的設(shè)計(jì)荷載和設(shè)計(jì)方法
2.1 PCCP設(shè)計(jì)荷載
2.2 PCCP設(shè)計(jì)方法
3 碳纖維修復(fù)技術(shù)進(jìn)展
3.1 碳纖維材料
3.2 碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP)
3.3 CFRP加固混凝土技術(shù)原理
3.4 FRP加固混凝土結(jié)構(gòu)破壞形式
3.5 PCCP碳纖維補(bǔ)強(qiáng)加固
4 碳纖維補(bǔ)強(qiáng)加固PCCP結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1 國(guó)內(nèi)外CFRP加固混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)
4.2 CFRP的力學(xué)特性
4.3 CFRP加固PCCP的結(jié)構(gòu)型式
4.4 CFRP補(bǔ)強(qiáng)加固PCCP
4.5 管道荷載
4.6 設(shè)計(jì)極限狀態(tài)
4.7 管體變形計(jì)算
4.8 CFRP屈曲設(shè)計(jì)
5 碳纖維補(bǔ)強(qiáng)加固技術(shù)試驗(yàn)研究
5.1 原型試驗(yàn)
5.2 室內(nèi)CFRP性能試驗(yàn)
5.3 結(jié)論
6 碳纖維補(bǔ)強(qiáng)加固數(shù)值模擬
6.1 單元類型
6.2 各材料本構(gòu)模型
6.3 試驗(yàn)結(jié)果與計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析
6.4 計(jì)算成果云圖
6.5 不同CFRP粘貼層數(shù)的斷絲閾值
6.6 結(jié)論
7 PCCP破壞全過(guò)程數(shù)值模擬
7.1 PCCP斷絲管破壞過(guò)程
7.2 建立非線性有限元模型預(yù)測(cè)斷絲管的性能
7.3 斷絲數(shù)目對(duì)承載能力的影響
7.4 結(jié)論
8 北方某大型引水工程PCCP斷絲管承載能力的安全評(píng)價(jià)
8.1 建立非線性有限元模型預(yù)測(cè)斷絲管的性能
8.2 斷絲數(shù)目對(duì)承載能力的影響
8.3 結(jié)論
9 補(bǔ)強(qiáng)加固方案的研究
9.1 回填覆土分區(qū)、計(jì)算荷載和參數(shù)
9.2 單元類型及材料本構(gòu)
9.3 管土相互作用模式與邊界條件
9.4 模擬分析步驟
9.5 模擬計(jì)算成果
9.6 加壓過(guò)程與斷絲過(guò)程各階段分析
9.7 PCCP斷絲管補(bǔ)強(qiáng)加固效果評(píng)價(jià)
9.8 北方某大型引水工程PCCP補(bǔ)強(qiáng)加固方案
9.9 結(jié)論
10 AWWAC305環(huán)向荷載組合ECP算例
10.1 參數(shù)條件
10.2 計(jì)算過(guò)程
11 長(zhǎng)期浸水條件下CFRP表層YEC防護(hù)材料
11.1 凍融循環(huán)試驗(yàn)
11.2 高低溫干熱循環(huán)試驗(yàn)
11.3 潮濕適應(yīng)性試驗(yàn)
11.4 YEC環(huán)氧防護(hù)涂料抗沖磨性能測(cè)試
11.5 YEC環(huán)氧防護(hù)涂料耐老化性能測(cè)試
……
12 CFRP施工工藝及質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)
13 PCCP斷絲管CFRP補(bǔ)強(qiáng)加固質(zhì)量檢驗(yàn)和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)
參考文獻(xiàn)