1.3 研究内容

通过对PCCP的发展历史、结构特点及当前研究成果总结分析可知，目前关于PCCP裂缝形式开展研究成果还较少，还没有形成系统的研究方法。本书研究通过建立PCCP非线性三维有限元模型，分别从结构承受静力和动力荷载两方面研究PCCP的裂缝开展形式，对动荷载下水体-管体-土体之间的相互作用进行分析，研究内容主要包括以下几方面：

（1）模拟施工过程（预应力施加、管体安装和回填土回填过程），分析预应力施加前后应力及变形变化，回填土回填对管体应力及变形的影响。

（2）通过施加一系列内水压力对PCCP的应力应变及裂缝发展变化进行分析，对管芯各特征部位裂缝开裂形式进行明确判断，结合管体应力应变及裂缝发展状态对产生不同开裂形式原因进行说明。

（3）建立PCCP断丝模型，研究断丝对PCCP裂缝分布及承载力的影响。

（4）基于预应力存在的条件下，研究PCCP的固有频率及振型分布，考虑管内不同水深时，水体对结构自振频率及振型的影响。

（5）考虑PCCP各组成构件的受力特点，结合管体的结构特点，选择合适的本构方程有效的模拟管体的受力特点。在地震作用下，考虑土体-结构-水体共同耦合作用，研究管身的动力结构响应、水体对管体的影响程度、管内动水压力的分布形式以及土体与管体间的接触特性。

（6）通过施加不同地震荷载，研究PCCP在动力荷载作用下的裂缝发展形式、破坏模式以及其极限承载力评价。