利用有限元分析的方法对预应力金属波纹管的液压成形过程进行分析
利用有限元分析的方法对预应力金属波纹管的液压成形过程进行的数值模拟研究,揭示了波纹管在液压成形过程中应力、应变、减薄率、回弹量和损伤变量D的分布规律,并与理论进行对比分析,验证有限元模型的合理性。通过对模片圆角半径、液压大小和模片间距的优化分析,得到工艺参数,并且得到其对成品波纹管质量影响规律进行总结分析。
预应力金属波纹管液压成形中有限元分析的主要结论如下
1、预应力金属波纹管液压成形过程中应力、应变、减薄率和损伤变量分布均匀,都是随随波高的高度增加而增大;结果的应力应变分布及预测的开裂位置与实际生产一致,验证了有限元模型的合理性;
2、对于预应力金属波纹管管材,金属波纹管涵,当液压大小和模片间距一定时,桥梁用金属波纹管,模片圆角半径为4t-10t(t为管材壁厚、,模片圆角半径越小波纹管的回弹量、减薄率、损伤变量越小,波纹管品质越好;
3、对于预应力金属波纹管管材,当模具间距和模片圆角半径一定时,波纹管成形的液压范围为42-46MPa,液压越小波纹管的回弹量、减薄率、损伤变量越小,波纹管品质越好;
后张法预应力金属波纹管施工前的准备工作
在进行后张法预应力金属波纹管的施工之前,必须做好施工准备工作,才能保证施工过程的连续性和稳定性,预应力金属波纹管施工前的准备工作主要包括以下这些:
检查并清理混凝土构件,观察混凝土构件的外观与尺寸是否符合设计标准,张拉时要确保混凝土强度瞒住设计要求,对于各接触面上的残渣等要清除干净。 确定张拉方向与张拉方式,根据现场和施工方法,决定采用两端张拉还是单侧张拉,而张拉预应力的方式,应事先明确计划,再实施,若无法确定张拉的顺序,则遵循均匀对策,偏心荷载小的原则,可按下列方法确定:先张拉靠近截面的钢束,避免混凝土产生过大的拉应力,再从上往下张拉梁端的钢束,为使梁端不产生较大的偏心荷载,再张拉完一端后,必须张拉另一端,如果梁端钢束有三排,则先张拉中间一排的钢束,再张拉左右的钢束,并交差进行张拉。 张拉设备的检查与选用,选取合适的张拉设备,主要考虑张拉设备的吨位,压力表等规格。 摸板与支架的检查,在张拉预应力时,混凝土会产生变形,因此在张拉时要充分掌握其变形量与变形方向,必须严格检查摸板与支架是否有约束其变形的地方。 对张拉作业机具配套进行检查,确保各配套设施的无问题无差错。 检验钢筋和锚夹具的规格与品种是否符合。 制定张拉过程的安全措施。
做好预应力金属波纹管施工前的准备工作,能够有效的的提升工程效率,值得推广。
1、预应力金属波纹管的优点
(1)适应变形能力强,特别适用于桥梁等工程上,对地基承载能力要求较低。
(2)施工周期短,预应力用金属波纹管,现场安装方便,不需要大型设备。
(3)预应力金属波纹管的材料用量省,结构对环境扰动小,有利于环保。
(4)结构受力情况合理,荷载分布均匀,并有一定的抗变形能力。
2、开挖基础
挖基采用挖掘机开挖辅以人工配合,基坑边坡坡度按照 1:1
进行放坡,有水的地方依稳定边坡为主,依土质情况适当放坡,土方开挖前,沿场地四周布设排水沟和截水沟,避免地表水流入开挖基坑内,开挖弃方及设备放置距坑顶边缘
1.0—2.0 米外的地方,以减少压力荷载,保证基坑边坡稳定性。挖土在基底标高以上保留 30cm 左右由人工挖平清底。
3、基础处理
由于该处长年积水并且腐殖土较深,地基承载力检验根本不能满足设计要求,需对基础进行换填处理,采用天然砂砾进行换填,换填深度为 80cm,采用小型打夯机逐层夯实,每层厚度不大于 20cm,萍乡波纹管,压实度不小于 95%。
4、预应力金属波纹管身安装
预应力金属波纹管身安装前应由测量人员放出预应力金属波纹管的轴线和进、出水口的位置,预应力金属波纹管的安装必须按照正确的轴线和图纸所示的坡度铺设,预应力金属波纹管身安装应紧贴在砂砾垫层上,使预应力金属波纹管能受力均匀。基础顶面坡度与设计坡度一致,并且在预应力金属波纹管身沿横向设预拱度为预应力金属波纹管节长度的
0.2%—1%,以确保预应力金属波纹管道中部不出现凹陷或逆坡。预应力金属波纹管身钢板几块连接一周整体成型后在进行纵向连接。由中心向两端对称进行安装,安装时先安装底片,然后分别向上拼接。每安装
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