應(yīng)用有限元法分析不同的工程背景的實(shí)際問題都可以歸結(jié)為離散有限元模型,通過給定載荷,定義初始、邊界條件,確定材料類型,分析求解,后處理出等一系列的步驟來進(jìn)行有限元仿真。鋼波紋涵管作為一種彈性元件,它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)基本相似,根據(jù)應(yīng)用場合和工作方式不同,可以把工況分為幾大類:內(nèi)壓、外壓、軸向位移、擺動(dòng)等。
鋼波紋涵管施工之前要做好的幾件事
對于有限元分析設(shè)計(jì),如果逐一進(jìn)行建模、分析、重復(fù)量相當(dāng)大,有相當(dāng)多的時(shí)間花費(fèi)在建模過程中。波紋管一般的研制過程是“設(shè)計(jì)——有限元分析——修改設(shè)計(jì)——有限元分析”的過程,需要多次進(jìn)行有限元模式的建立,影響研制效率。此外,采用參數(shù)化分析有利于金屬波紋管有限元分析設(shè)計(jì)的推廣應(yīng)用。
經(jīng)過鋼波紋管涵的施工,既放慢了施工進(jìn)度,較同類型蓋板涵、拱涵施工比擬具有工期短、造價(jià)低、耐久性好、對地基擾動(dòng)小、對根底要求較高等優(yōu)點(diǎn),又給其上的高填方提供了充沛的施工工夫,大大延長了工期,從總體工程思索浪費(fèi)了投資,是普通涵管無法相比的,在公路新、改建工程、養(yǎng)護(hù)大中修工程中發(fā)揚(yáng)了重要的作用。
鋼波紋涵管
理論證明,用鋼波紋管涵替代鋼筋混凝土停止涵洞施工,無論從施工周期、施工造價(jià)、環(huán)保意義等方面都有其不可比較的優(yōu)越性,且用鋼波紋管涵停止涵洞施工,可大大進(jìn)步路途行車的舒過度與平安性,防止路途中涵洞的“錯(cuò)臺跳車”現(xiàn)形,有利于處理冰冷霜凍地域?qū)殴芎瓨?gòu)造的毀壞成績。
鋼波紋管涵洞次要在我國南方冰冷霜凍地域逐漸失掉推行運(yùn)用,有關(guān)科研設(shè)計(jì)部門正在編寫鋼波紋管涵的計(jì)、施工標(biāo)準(zhǔn)。置信隨著對構(gòu)造耐久性看法的逐漸進(jìn)步,鋼波紋管涵在公路或其他工程中將具有更寬廣的使用前景。 在公路施工中,使用鋼波紋管涵替代鋼筋混凝土停止涵洞施工的歷史曾經(jīng)有100多年了。
在我國變革開放后,開端從國外出口成品波紋管涵停止涵洞施工。之后,交通部迷信技術(shù)研討院對金屬波紋管涵停止了動(dòng)、靜載實(shí)驗(yàn),后果標(biāo)明能滿足設(shè)計(jì)運(yùn)用要求,填補(bǔ)了國際的空白,且迅速失掉推行使用。 通常土地段,因?yàn)殇撝撇y涵管為鋼結(jié)構(gòu),其習(xí)慣變形能力較強(qiáng),采納砂礫根底,根底厚度≥0.6m,以滿意施工的壓實(shí)請求、填料小強(qiáng)度請求、更大粒徑請求和地基根底的抗凍請求。
換填深度通常依據(jù)當(dāng)?shù)貎錾畹葦喽?。設(shè)置構(gòu)造物地基要盡也許避開柔軟層與巖石的交界處,當(dāng)無法避開時(shí),柔軟區(qū)間要用級配杰出的砂礫夯實(shí)(厚度大于0.6m),巖石區(qū)應(yīng)開挖少0.3m后用砂礫松鋪,以減小相對變位。考慮到地下水及其影響,主張?jiān)诜莾鰠^(qū)域也選用砂礫根底。
通常,在某些區(qū)域砂礫資料稀疏或砂礫級配較差時(shí),也可換填碎石、礫石或河(山)砂及碎石土,但應(yīng)滿意壓實(shí)請求、填料小強(qiáng)度請求、更大粒徑請求和抗凍請求。 公路工程的涵洞普通采用鋼筋混凝土制造?,F(xiàn)采用鋼波紋管涵替代鋼筋混凝土停止涵洞施工在國際時(shí)一項(xiàng)新技術(shù),鋼波紋管涵以其功能波動(dòng)、裝置方便、有利環(huán)保、造價(jià)高等優(yōu)點(diǎn)迅速在公路施工中替代了鋼筋混凝土施工的涵洞,開展前景十分寬廣。
疲勞壽命仿真分析是建立在試驗(yàn)基礎(chǔ)上的一門新興學(xué)科,由于影響結(jié)構(gòu)疲勞性能的參數(shù)比較多,各個(gè)參數(shù)離散性也比較大,因此很長時(shí)間以來難以應(yīng)用于工程實(shí)踐。但是近年來隨著疲勞理論的不斷完善,加之計(jì)算機(jī)輔助分析技術(shù)的日臻成熟,出現(xiàn)了有限元結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度研究的方法,并且開始應(yīng)用在實(shí)踐中金屬波紋管作為一個(gè)彈性、承壓零件,它的主要失效形式為疲勞破壞。
波紋管的使用壽命在10萬次以內(nèi)的,用初始裂紋法進(jìn)行疲勞壽命分析;波紋管的使用壽命在10萬次以上的,用全壽命分析法進(jìn)行疲勞壽命分析。影響金屬波紋管疲勞壽命的因素很多,其中重要的因素有波紋管的幾何參數(shù)、成形時(shí)壁厚減薄、加工硬化、熱處理狀態(tài)、材料循環(huán)特性、工作條件等。(strive2win.com)
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