Page 50 - 2023年第54卷第12期

４ 结论

研究发现 ＰＣＣＰ断丝破坏规律包含了两个递进的规律，分别是断丝的预应力损失规律和管芯的破
坏规律。
（ １）断丝的预应力损失规律包含损失的初始范围、扩展时机和幅度。断丝预应力损失的初始范围
通常不超过断点±７０°。砂浆分层开裂会导致断丝预应力损失初始范围的扩展，扩展时具有突发和幅度
大的特点。集中断丝的断点扩大前组成的形状类似矩形，断点扩大后组成的形状类似纺锤形。离散断
丝缓解了断丝前期砂浆保护层因应力集中导致的分层和开裂，进而使断丝保留了大量残余预应力，断
丝之间的未断钢丝也限制了管芯开裂，增大了管体破坏所需的断丝总数。循环内压与断丝耦合作用时
砂浆保护层会提前开裂，但砂浆开裂前循环内压基本不会扩展断丝预应力的损失范围。此外，恒定内
压和外压下断丝引发砂浆出现斜拉裂缝，而循环内压下断丝引发砂浆出现纵向裂缝。
（ ２）管芯的破坏规律受荷载类型和管芯预压应力保有量的双重影响。恒定内压下，集中断丝因砂
浆开裂而整圈失去预应力后，外层管芯纵向遍布整个管圈，中部环向裂缝过大导致管体破坏；离散断
丝先汇聚成集中断丝并造成砂浆开裂，因此导致的断口扩展进一步形成更大范围的集中断丝并造成管
体破坏。循环内压与断丝耦合作用会加速砂浆分层开裂，造成离散断丝提前汇聚，增大局部断丝密度
后导致管体破坏。恒定外压下，管体作为一个整体共同承担竖向试验荷载，内层管芯在管顶和底部的
裂缝引发了管腰处的弯矩重分布，管顶竖向位移加速增大后管体发生破坏。
结合本次试验，建议对断丝 ＰＣＣＰ结构性能评估时应注意：（１）恒定内压下离散和集中极限断丝
数之比为 ３２．４％（６０?１８５），评估时应同时考虑断丝数量和位置的集中程度；（２）循环和恒定内压下的
极限离散断丝数之比为 ７５．７％（１４０?１８５），在离散断丝 ＰＣＣＰ结构性能评估时应考虑循环内压的影响
（３）恒定内压和外压单独作用下的极限集中断丝数之比为 ４０％（６０?１５０），评估时应合理地考虑外压在
组合荷载中的占比。

参 考 文 献：

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