波纹管平面稳定性研究论文

金属波纹管设计的理论基础是板壳理论、材料力学、计算数学等。波纹管设计的参数较多，由于波纹管在系统中的用途不同，其设计计算的重点也不一样。例如，波纹管用于力平衡元件，要求波纹管在工作范围内其有效面积不变或变化很小，用于测量元件，要求波纹管的弹性特性是线性的；用于真空开关管作真空密封件，要求波纹管的真空密封性、轴向位移量和疲劳寿命；用于阀门作密封件，要求波纹管应具有一定的耐压力、耐腐蚀、耐温度、工作位移和疲劳寿命。根据波纹管的结构特点，可以把波纹管当作圆环壳、扁锥壳或圆环板所组成。设计计算波纹管也就是设计计算圆外壳、扁锥壳或团环板。计算的参数为刚度、应力、有效面积、失稳、允许位移、耐压力和使用寿命。 耐压力是波纹管性能的一个重要参数。波纹管在常温时，波形上不发生塑性变形所能承受的最大静压力，即为波纹管的最大耐压力在一般情况下，波纹管是在一定的压力（内压或外压）下工作的，所以它在整个工作过程中必须承受这个压力而不产生塑性变形。波纹管的耐压力实际上属于波纹管的强度范畴。计算的关键是应力分析，也就是分析波纹管管壁上的应力只要波纹管管壁上最大应力点的应力不超过材料的屈服强度，波纹管所受的压力就不会达到其耐压力。同一波纹管在其它工作条件相同时，受外压比受内压时的稳定性要好，所以，受外压作用时的最大耐压力比受内压时高。当波纹管两端固定，如果在其内腔通入足够大的压力时，波纹管波峰处有可能爆破损坏。波纹管开始出现爆破时波纹管内部的压力值称为爆破压力。爆破压力是表征波纹管最大耐压强度的参数。波纹管在整个工作过程中，其工作压力远小于爆破压力，否则波纹管将破裂损坏。当波纹长度小于或等于外径时，其计算结果和实际爆破压力很接近；对细长型波纹管其实际爆破压力要低很多。爆破压力大约为允许工作压力的3~10倍。 对于工作在压缩状态的波纹管，它的最大压缩位移是：波纹管在压力作用下，压缩到波纹之间相互彼此接触时所能产生的最大位移值，也称为结构允许最大位移，它等于波纹管自由长度与最大压缩长度之差。波纹管不产生塑性变形情况下所能获得的最大位移称为波纹管的允许位移。波纹管在实际工作过程中会产生残余变形，残余变形又称永久变形或塑性变形，波纹管在力或压力作用下产生变形，当力或压力卸除后，波纹管不恢复原始状态的现象称残余变形，残余变形通常用波纹管不恢复原始位置的量来表示又称零位偏移。波纹管位移与零位偏移之间的关系，无论拉伸还是压缩位移，在波纹管位移的起始阶段，它的残余变形量都很小，一般都小于波纹管标准中规定的允许零位偏移值。但是，当拉伸（或压缩）位移量逐渐增大到超过一定的位移值后，会引起零位偏移值的突然增大，这表示波纹管产生比较大的残余变形，在这之后．如果再增大一点位移量，残余变形将显著增加。所以波纹管一般不应超过这个位移量，不然将会严重的降低其精度、稳定性和可靠性以及使用寿命。波纹管在压缩状态下工作时的允许压缩位移量比工作在拉伸状态下的允许拉伸位移量要大一些，所以在设计波纹管时应尽可能让波纹管在压缩状态下工作。通过实验发现，在一般情况下，同一材料、同一规格的波纹管，其允许的压缩位移是允许的拉伸位移的倍。允许位移与波纹管的几何尺寸参数及材料性能有关。一般情况下，波纹管的允许位移大小与材料的屈服强度及外径的平方成正比，而与材料的弹性模量、波纹管的壁厚成反比。同时，相对波深、波厚对它也有一定影响。 波纹管的寿命是在工作条件下使用时，能保证正常工作的最短工作期限或循环次数。用波纹管组成的弹性密封系统，经常在承受较多循环次数的变动载荷和较大位移的条件下工作，因此确定波纹管的使用寿命，具有重要意义。因为波纹管的作用不同，对其使用寿命的要求也不一样。（1）波纹管用来补偿管路系统中因安装造成的位置偏差时，对其寿命要求只有几次就够了。（2）波纹管用于开关频率较高的恒温控制器中，其寿命要达到10000次才能满足使用要求。（3）波纹管用于真空开关作为真空密封件时，其寿命要达到30000次才能保证正常工作。从上面三种使用实例中可见，由于使用条件不同，波纹管要求的使用寿命相差很大。波纹管寿命与所选用材料的疲劳特性有关，同时也取决于成形波纹管的残余应力的大小、应力集中的情况和波纹管的表面质量等。此外，使用寿命与波纹管的工作条件有关。例如：波纹管工作时的位移、压力、温度、工作介质、振动条件、频率范围、冲击条件等。波纹管在工作过程中，其寿命长短主要取决于工作过程中产生的最大应力。为了降低应力，一般通过减少波纹管的工作位移和降低工作压力来实现。在一般设计中规定波纹管的工作位移应小于它的允许位移的一半，它的工作压力应小于波纹管的耐压力的一半。对生产的波纹管进行试验证明，如果波纹管按上述规范工作，它的便用寿命基本土可达到5万次左右。根据工作压力性质的不同，波纹管的允许位移也有所区别一般波纹管只承受轴向载荷（拉力或压力）时，它的允许位移可在波纹管有效长度的10%~40%之间选用；而在波纹管承受横向集中力、扭转力矩或综合受力时，波纹管的允许位移应适当减小。应用多层波纹管可以降低刚度和变形引起的应力，因而可以在很大程度上提高波纹管的寿命。波纹管在其它情况相同而工作压力性质（恒定或交变载荷）不同的条件下工作时，其使用寿命将有差别。显然，在交变载荷下工作时，波纹管的寿命比恒定载荷下工作时要短一些。

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桥梁工程梁板预制问题及解决措施论文

摘要 ：结合工程检验，阐述桥梁梁板预制过程中常见的一些问题，包括预应力梁、板孔道的堵塞、预制板梁梁体拱度偏大、成型梁板顶板厚度、预制梁板顶板裂缝、预制梁板顶面平整度和刷毛处理以及桥梁过早承重问题，并提出有针对性的策略。

关键词 ：桥梁工程；梁板预制；解决措施

引言

桥梁梁板是桥梁工程中非常重要的承载结构部分，梁板预制质量的优劣对于整个工程的质量存在直接的影响，甚至会影响其使用寿命。因此，施工人员应该重点分析桥梁建设施工的过程中所存在的一切问题，结合实际情况选择最佳的处理措施，以全面提升桥梁工程的质量，避免在运营中过度频繁的维修，降低了运营维护费用。

1桥梁梁板预制概述

桥梁梁板是桥梁的重要承载结构，其主要是由梁与板组合而来的，是一个一体的钢筋混凝土板。根据结构形式可以分为梁板式肋形板与井字肋形板，在进行设计计算的过程中需要综合考虑梁与板的体积综合。梁板是由一个或者两个梁与板组合而来，而其他的一些部分并不属于该部分结构。梁板主要指的是与梁平行重合的板与梁结构部分。桥梁梁板在预制时也非常容易出现较为严重的质量问题，严重地影响了整个桥梁结构的质量。

2桥梁梁板预制常见问题与解决对策

预应力梁、板孔道的堵塞

梁板的孔道堵塞是非常常见的一个问题，一般在梁板预制的过程中就会出现，未能采取及时的处理措施给后续施工带来巨大的麻烦，经过工程实践分析之后发现，孔道堵塞的形成原因是下面几个：①波纹质量较差，工程中大量的水泥浆堆积到管道内；②操作不合理导致的波纹接头不紧，在进行振捣施工的过程中造成的管道堵塞。此外，波纹管的接头数量过多也是造成漏浆现象大量存在的主要原因。解决措施：在施工的过程中应该仔细地进行波纹管的质量检查，其中必然要包括结构强度与稳定性。这样才能确保波纹管施工的质量达到工程的要求。安装施工中，要仔细检查管的接头是否达到了设计的要求，质量是否达标。钢带波纹管与塑料波纹管比较之后发现，后者其强度更高、质量更佳，这主要是因为其可以更好地避免其内部出现堵塞。施工人员要全面掌握设计图纸的具体内容，还要充分了解梁体结构组成形式，将所有的钢筋、梁型以及波纹管进行科学合理的布置。选择合理的振捣、浇筑方式，或者选择使用振捣棒联合振捣设备来进行施工，这样可以全面提升混凝土的密实度，还能够提升振捣施工的质量，从而可以有效避免混凝土施工出现裂缝的情况。梁板模板安装结束之后，需要在管道内部设置抽拔管，这样就能够避免管道发生堵塞的情况。波纹管的施工一般都是在施工现场来完成的，减小接头数量能够提升整体工程的质量。

预制板梁梁体拱度偏大

预制梁板安装施工之前，非常容易出现跨中挠度较之设计参数高很多的情况。导致这种情况的主要原因在于张拉施工中，时间比较短，混凝土的强度难以达到设计方案的标准，或者是因为预应力大于设计参数值。张拉施工完成之后，梁板的放置时间要超过预定的时间，混凝土就会出现收缩，拱度值会增大。收缩主要指的是在混凝土硬化的过程中出现体积缩小的情况，存在这种问题之后，预应力会下降，导致了桥梁出现预拱度。混凝土徐变就是因为长期承受载荷所导致的，应变时间过长，导致了混凝土徐变的出现。徐变现象造成了梁体结构的预拱值增加将近1倍，对于该现象造成的影响因素主要分为以下如下：应力因素、环境因素以及内在因素等等。如果工程实践中，超张拉现象的存在，预拱度会持续增大。解决措施：施工过程中，应该严格执行相应的施工规范与工艺技术参数，进而确定最为精确的张拉实践。施工周期应该结合实际情况进行确定，掌握好工程的工期与施工进度。只要是预制梁板存放时间超过了规定，必须要采取措施对整个梁体进行预压控制。

成型梁板顶板厚度问题

预制梁板的施工需要选择使用一次性浇筑施工完成的技术来进行。浇筑的过程中，由于选择使用的模型固定方式、内部模型压杆设置不合理等等因素都会导致最终的梁板厚度不合格，其主要表现的形式就是厚度不均匀，还有些是因为厚度不达标等造成的。为了有效地避免该问题的存在，应该采取下面几个控制措施：（1）保证坍塌度符合设计方案的要求。（2）选择最佳的振捣处理方式，合理确定振捣时间。（3）选择具备更高刚度的压杆。

预制梁板顶板裂缝

梁板预制的过程中，顶板会因为各种因素的`影响而出现很多的裂纹，导致这种情况的因素比较多：①施工的过程中因为用水温度以及水泥量存在较大的差异，导致了养生滞后，此时梁板会出现较大的裂纹；②桥梁施工中，夏季温度会比较高，如果养护未能及时进行，会导致其出现裂缝；③施工中地基强度不足，桥梁很多部分因为受力不均匀的情况，此时导致局部位置出现不同程度的沉降，从而造成底板断裂；④施工的过程中，由于选择使用的塔吊以及堆码存在不合理的情况，导致了受力支点不稳定而出现的裂缝问题。在施工中，工程人员应该结合实际情况来处理这些存在的问题，全面提升施工的安全性。解决措施：梁板预制过程中，施工人员需要结合工程成功经验以及现场环境来确定最佳的混凝土配比技术参数，更好地保证浇筑质量和养护质量。施工中，如果发现梁板顶板出现了裂纹，就要结合实际情况进行正确的评估，超过了标准的范围就应该合理采取措施进行处理，此时应该将顶板裂纹全部凿除，再进行补救，适当加入钢筋结构等。

预制梁板顶面平整度和刷毛处理

预制梁安装的过程中，有一个极易被工程人员忽视的环节就是梁板顶面的质量处理，梁板与板面的质量直接受到顶板表面处理质量的影响。如果不能及时采取措施来进行刷毛处理，就会导致桥面出现不同程度的损坏，这是因为桥梁在使用过程中会受到外部载荷的影响，连接性能难以满足工程要求。解决措施：为了全面提升预制梁板的顶面平整性，需要保证梁板与板面连接稳定，此时就需要对梁板顶板的表面进行刷毛处理，其深度尺寸应该以石子露出3～5mm为最佳，然后就是对板面进行清理。钢筋绑扎施工之前，板面与预制梁板的粗糙度与清洁性都要满足工程质量的要求。如果避免处理起来存在较大的困难，就需要将表面露出的水泥砂浆清理干净，适当的时候采用高压水枪进行冲洗，保证彻底清理干净。

桥梁过早承重问题

先张法板梁预制安装时，如果工程施工结束，但是预制梁板的板面并未形成一个整体的结构形式，所以其承载性能就会比较低，此时如果桥面有过大的车辆载荷，导致了整个桥梁被损坏，安全性也会持续降低，桥梁过度损坏。解决措施：桥梁工程施工结束之后，梁板形成整体前，需要指定专人进行管理，严禁任何车辆行驶，必要时要与监管部门协调管理。

3结语

综上所述，桥梁梁板预制过程中还存在很多的质量问题，在施工中需要正确分析这些存在的问题，采取积极的处理措施，全面提升工程质量，实现更高的经济效益，保证桥梁运行的安全性。

参考文献：

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[2]陈育红.桥梁梁板预制常见问题与相关解决方法分析[J].四川水泥，2016（6）：16.

[3]王洋.桥梁梁板预制常见的问题及解决措施[J].低碳世界，2016（34）：214-215.

[4]陈同，袁孝义.桥梁梁板预制安装常见质量问题分析及对策[J].黑龙江科技信息，2010（32）：301.