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            預應力塑料波紋管的失穩問題

            來源:預應力塑料波紋管失穩 作者:預應力塑料波紋管 發布日期:2018-08-23

              預應力塑料波紋管是一類子午線呈波紋狀的旋轉殼,在管道系統中常用它作為位移補償器,補償管道由于熱脹冷縮、地基不均勻沉降及安裝誤差等引起的位移。預應力混凝土塑料波紋管(圓管、扁管)主要應用于后張法預應力混凝土結構,構件的成孔。當成孔材料受到破壞后,漿體是預應力混凝土結構中預應力鋼材的最后一道防護屏障。

              由于管道所傳輸的介質具有一定的壓力,預應力塑料波紋管除了在兩端受管道的位移作用外還承受介質的壓力。實踐表明,預應力塑料波紋管不管是在內壓作用下還是在外壓作用下都存在屈曲問題。

              • 一般而言,在內壓作用下,波數較多的預應力塑料波紋管屈曲時其軸線將偏離原有的平衡位置,類似于壓桿的屈曲、稱之為柱失穩;
              • 而波數較少的預應力塑料波紋管屈曲時其軸線基本保持不變但被紋將沿環向呈波浪狀,即橫截畫發牛翹曲,稱之為平面失穩。

              在外壓作用下,不論波數多少,塑料波紋管只發生平面失穩。由預應力塑料波紋管失穩所造成的損失有時是慘重的,例如,1974年美國Flixborough因預應力塑料波紋管失穩破壞死亡28人。迄今為止,對預應力塑料波紋管屈曲機理的認識、對失穩臨界片力的計算遠未達到令人滿意的程度。

            預應力塑料波紋管的失穩問題

              關于預應力塑料波紋管在內壓作用下的柱失穩問題,實用而筒便的研究方法是采用“等效柱”模型,即將預應力塑料波紋管等效成柱殼,“等效柱”的橫截面抗彎剛度、長度及支撐與預應力塑料波紋管的相等。JHaringxl2l首先通過實驗發現圓柱殼在內壓作用下柱失穩的臨界壓力等于其在軸向均布壓力作用下柱失穩的臨界壓力,從而大大簡化了計算。對此,WFliggel38用柱殼理論就兩濰簡支的情況作了證明。多年來“等效柱”模型被眾多的學者和工程師用來預測預應力塑料波紋管柱失穩的臨界壓力。

              但是,“等效柱”模型的關鍵在于對預應力塑料波紋管整體彎曲剛度的計算事實上,預應力塑料波紋管的整體彎曲問題在理論上一直未得到妥善解決,近年來我們對此作了較為深入細致的研究,取得了一批成果,為更精確地分析預應力塑料波紋管的柱失穩問題提供了有利條件。

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