陈红刚

（大连理工大学工程抗震研究所，辽宁 大连 116024）

0 引言

预应力钢筒混凝土管PCCP是近年在我国开始使用的新型管道材料，是一种技术先进的复合管，既具有混凝土压力管的优点，又兼备钢管优点，其结构安全合理，具有强度高，抗渗性好，耐久性强等优点，且价格较低。PCCP的综合优势十分明显，在大口径输水管线选材时，已越来越显示出其优越性和竞争力。

大伙房水库输水应急入连工程为跨流域调水工程，根据地理条件，需设两座加压泵站保证输水完成。由此导致加压泵站出口一定距离内属高压区范围。管线长度约15 km范围为1.4 MPa的高压区，为此对管材适应性要求高，加之本工程输水管径为2.8 m，从而使输水管的工作难度系数加大。在约15 km长度范围这种工况在国内是仅有的工程。针对这种特殊的工段，建立有限元模型进行静力计算，考虑施工期间不同埋深情况下，管内不受水压力作用之后在正常运行期受到高压水的作用情况下管体的受力状况。

1 PCCP管道的静力分析

对于长距离输水管道，一般可以取某个截面进行分析时属于平面应变问题。该文采用的计算模型宽度100 m，高度40 m，开挖区深度14 m。模型中四边形单元采用了四节点平面应变单元（CPE4），三角形单元采用了三节点平面应变单元（CPE3）。土体的本构方程采用了修正的摩尔库伦本构方程，考虑输水管本身是预应力混凝土结构强度较高，发生塑性变形和屈服的可能性不大，故输水管本身采用了线弹性材料。……