为了探究寒冷地区水面光伏支架预应力高强度混凝土管桩(PrestressedHigh-strengthConcretePipe Pile,即PHC管桩)在服役过程中出现纵向裂纹的问题,本文通过东北地区某水面光伏支架大量的工程现场调研,并且基于实验室冻土试验以及有限元非线性数值模拟,分析冷湿环境下PHC管桩产生纵向开裂的失效机理。研究结果表明:PHC管桩内部填充物冻胀会造成管桩产生塑性损伤以及纵向裂纹;其中裂纹产生的主要原因是PHC管桩内部填充物在低温时的不均匀冻胀对PHC管桩内壁产生了较大的不均匀径向荷载,使桩身混凝土由原来的轴向受压的应力状态,转变为环向受拉与轴向受压的耦合状态。本文的研究结论初步探明寒冷地区水面的PHC管桩内部冻胀造成损伤的机理,为冷湿环境下PHC管桩施工提供参考。

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