河北伟业简析波纹管在国内外的主要应用

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河北伟业简析波纹管在国内外的主要应用
发布人:http://www.btbwg.com  发布日期:2013/4/9 13:59:33
波纹管目前在国外的研究现状
据统计,世界上最早的波纹管诞生在1784年,1896年美国进行波纹板通道、涵管的研究,并首次应用于涵洞;1913年首条波纹板涵洞被应用于英国苏格兰爱丁堡近邻的农场灌溉;1931年澳大利亚首次建成8m汽车通道一座;1990年《日本高速铁路设计规范》制定了波纹管设计技术规范。随着波纹管在世界各地的安装使用,证明了这种结构物在各种使用情况下的通用性,而且其寿命已超过了设计寿命。
   在美国、加拿大等,波纹管涵已被广泛用于公路工程,并制定了设计、制造及施工安装手册,积累了较为成熟的波纹管涵设计理论及修建经验。韩国自1997年开始研究应用钢波纹管涵洞,主要采用北美的相关技术,

到2004在韩国相继修建了700余处波纹管板涵。目前非洲多数国家在基础设施建设中也大量使用波纹管涵洞。美国钢铁学会AISI出版的Modern Sewer Design(1999年版),以及美国钢铁学会AISI和加拿大钢波纹管协会共同出版的Handbook of Steel Drain-age &Highway Construction PRODUCS(2002年版)等手册系列地讨论了钢波纹管排水管道和涵洞的应用、设计、施工。表1-1为其不同类型钢管应用的大小、波形、厚度和形状,其所采用的防腐技术及要求。
     
AISI不同类型钢管应用的跨径、波形、厚度和形状  
管类型    跨径(或直径)(mm)     波形(mm)      厚度范围(mm)      形状
波纹管
                    150-450                       38x6.5            1.32-1.63          圆形
                    150-900                       51x13             1.32-2.01          圆形
                    300-2400                     68x13             1.32-4.27          圆形、管拱
                    1350-3600                   75x25             1.63-4.27          圆形
                    1350-3600                   125x25           1.63-4.27          圆形
                    1350-3600                   75x25             2.01-4.27          管拱
                    1800-3000                   125x25           2.77-4.27          管拱
                    1500-8010                   152x51           2.82-9.65          圆形、管拱、椭圆或其他形状
从国外的研究和应用看,国外对钢波纹管涵洞的受力研究较少,研究主要侧重在防腐问题上,设计多为较保守的经验方法。

波纹管在国内研究状况
   ①与国外研究相比较,国内研究主要在以下几个方面具有较多的创新。
国外钢波纹管涵洞应用技术主要以美国、加拿大等为先导,韩国、日本等在美国、加拿大等的基础上进行引进、优化形成本国的相应技术。但那些国家波纹管形状和波形参数存在共同点:波高与波长之比较小(简称浅波形,

一般比值1/6-1/3)。浅波形能节约一定的用钢量,可以提供相对均匀的应力分布;但适应变形的能力受到限制。该项目主要采用探波形,波高与波长之比为1/2左右,能够适应复杂的基本条件的变形条件。
   ②国外关于公路钢波纹管涵洞的受力,尽管相关研究部门做了一定测试,但关于应力分布特征并未有明确结论;该项目通过实验并结合有限元模拟得出应力随波形、断面、填土高度等的分布规律,并得到不同管径、不

同壁厚、不同填土的公路钢波纹管涵洞其最大等效应力和挠度的规律。
   ③国外关于公路钢波纹管涵洞设计多采用经验法;该项目首次推荐反开槽法施工对应的不同管径、不同管顶填土高度时的壁厚,以指导设计。
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