拉伸软化条件下钢衬钢筋混凝土管道裂缝生发机理及连续-离散耦合方法研究

项目名称： 拉伸软化条件下钢衬钢筋混凝土管道裂缝生发机理及连续-离散耦合方法研究

项目编号： No.51379107

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 水利工程

项目作者： 吴海林

作者单位： 三峡大学

项目金额： 81万元

中文摘要： 钢衬钢筋混凝土管道外围混凝土在限制裂缝宽度的条件下带缝工作，是设计允许的。但目前水电站工程实测数据表明实际状况与最初研究和设计的状况相去甚远：最大裂缝宽度已达限制值的2-7倍，且裂缝尚在发展；钢筋应力也远大于计算值，有的钢筋应力已进入屈服。本项目将基于钢筋混凝土和素混凝土试件拉伸试验，揭示钢筋与混凝土的联合受力机理，研究钢筋对混凝土裂缝及应变软化的影响规律，构建适用于钢筋混凝土结构的混凝土拉伸软化本构模型；将非线性断裂力学模型嵌入变形体离散元法，采用弥散裂缝模型实现裂缝发生和扩展的跟踪模拟，开发连续-离散耦合分析系统,实现混凝土破坏全过程仿真模拟；研究确定混凝土结构的裂缝相似率，开展大比尺钢衬钢筋混凝土管道模型试验，结合耦合分析系统和原型观测等，揭示管道混凝土开裂和破坏机理，探索裂缝控制理论和方法。研究成果可为钢衬钢筋混凝土管道的安全评价提供科学依据，为其长期安全运行提供理论支撑。

中文关键词： 钢衬钢筋混凝土管道；裂缝；试验研究；软化特性；破坏机理

英文摘要： Concrete crack width of steel lined reinforced concrete penstock is limited by design standard. Now monitoring data of hydropower project shows that the real situation of penstock is far away from the status of the initial research and design: the largest

英文关键词： steel lined reinforced concrete penstock；crack；experimental study；tension softening；failure mechanism