肖雪莉，杨士发，陈逊贤，黄怀立，周广宇，冯德銮

（1、广东工业大学土木与交通工程学院 广州510006；2、广州市自来水有限公司 广州510600）

0 引言

预应力钢筒混凝土管（PCCP）是由多种材料组成的一种非金属复合管材，具有密封性强、强度高、抗老化和高抗渗的良好性能［1］。PCCP 管在长距离引水及供水工程、废水处理工程、雨水排污管道工程等应用广泛［2］。

1893 年Bonna 设计并制造出钢筒混凝土管并将其应用于引水管网中，1939年进一步研究出耐压的预应力钢筒混凝土管［3］；1942年和1953年美国分别首次研制出内衬式PCCP 管和埋置式PCCP 管［4］。由于PCCP 管具有耐腐蚀、高强度、易安装等诸多优点，迅速在实际工程中得到应用［5］。但是，PCCP管存在对外围扰动敏感、土壤侵蚀等问题，若不及时检测和修复，轻则管道损伤［6］，重则发生爆管事故［7-9］，引发严重的经济、环境和社会问题。

随着PCCP 管在长距离供水工程中的大范围应用，能否长期安全稳定运行成为我们关注的重点［10］，国内外不少学者用有限元软件对PCCP 管模拟其受力和变形情况，结合实际工程情况对PCCP 管的稳定性进行合理分析。Zarghamee 等人［11-12］利用有限元软件研究其在内水压力、流体自重、回填土自重等因素扰动下受到的裂缝延展度、变形和受力变化情况；Diab等人［13］建立相关有限元模型分析3 种钢丝受扰动受损时的区域位置及变形；胡少伟等人［14］利用有限元模型模拟PCCP 管道抗裂外压承载试验的受力特性，得出预存裂缝在外荷载作用下使混凝土发生应力集中；彭寿海［15］建立PCCP输水管线的平面应变模型以分析其处于正常运作状态下的受力情况，得出管道在超载情况下的变形及应力分布规律；……