孙岳阳，胡少伟，明 攀，黄逸群

(1.苏州科技大学土木工程学院，江苏 苏州 215011； 2.重庆大学土木工程学院，重庆 400045； 3.南京水利科学研究院材料结构研究所，江苏 南京 210024； 4.河海大学力学与材料学院，江苏 南京 211100)

钢筋缠绕钢筒混凝土压力管(bar-wrapped cylinder concrete pressure pipe，BCCP)是传统预应力钢筒混凝土管(prestressed concrete cylinder pipe，PCCP)的升级替代产品，它是由带钢筒的高强混凝土管芯在缠绕预应力钢筋后，再浇筑细石混凝土保护层而制成的新型复合管材，结构如图1所示。与PCCP相比，BCCP具有2个主要特点[1]：(a)使用较粗的冷轧带肋预应力钢筋，钢筋直径8～10 mm，应力等级低，屈服强度为650 MPa或970 MPa，而PCCP中使用的是1 570 MPa的高强预应力钢丝，低应力的冷扎带肋钢筋解决了PCCP中高应力钢丝存在的应力脆化问题。(b)相比PCCP中25 mm左右厚度的砂浆保护层，BCCP在带肋钢筋上浇筑50～60 mm厚度的细石混凝土保护层，具有更密实、高强、抗拉、防腐的优越性能。BCCP自诞生到应用还不到5 a，相关研究较少，Hu等[2-4]建立了BCCP缠筋模型，研究了预应力损失对其受力性能的影响以及地基沉降对接口力学性能的影响。

图1 BCCP结构示意图Fig.1 Structure diagram of BCCP

目前，国内关于PCCP结构设计分析方法主要采用极限状态法，其中AWWA C304—2007 “Standard for design of prestressed concrete cylinder pipe”[5]和SL702—2015 《预应力钢筒混凝土管道技术规范》[6]以工作、弹性和强度3种极限状态作为设计准则，考虑不同的荷载组合工况，计算管顶、管底和管腰等特殊部位截面的应力应变分布，逐一验证其是否满足各极限状态设计准则的要求。CECS140—2011 《给水排水工程埋地预应力混凝土管和预应力钢筒混凝土管管道结构设计规程》[7]则采用以概率论为基础的极限状态计算方法，分别按照承载能力和正常使用2种极限状态计算各工况下作用效应组合与抗力设计值，并逐一验证是否满足各极限状态设计准则的要求。……