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怎么来分析桥梁桩基声测管的应力

2014/9/19 16:37:03点击:

怎么来分析桥梁桩基声测管的应力
波纹桥梁桩基声测管由波纹管和其他零部件组成。其中,波纹管是一柔性件,桥梁桩基声测管的热补偿性能基本上是由波纹管决定的。
桥梁桩基声测管是压力容器和管道的一个部件,但其应力状况与压力容器和管道却有很大的不同。这与桥梁桩基声测管中波纹管特点有关。
1桥梁桩基声测管是一薄壁挠性元件,在内压作用下要吸收(补偿)由于热膨胀或机械运动引起的位移,因此,必须能够充分地变形。
2.桥梁桩基声测管的成形过程导致波壳材料金相组织有显著的改变。
3.波纹的受压变形产生的经向弯曲应力是桩基声测管压力应力的主要成份,另外还有位移应力的影响,因此桩基声测管上的应力分布要比容器复杂得多。
4.试验发现桥梁桩基声测管的侧壁在内压作用下鼓胀、屈服情况,目前尚无法证明它已损坏了桩基声测管的完整性。但是这种侧壁鼓胀必须以不妨碍桩基声测管吸收变形的能力为前提。这种轻微Ω形状反而增加了波的强度,亦即提高了承载能力。
因此,桥梁桩基声测管的设计规格不能沿用传统的刚性压力容器的设计概念。必须建立一套适应自身特点的设计概念和方法。
波纹桩基声测管的应力分析有理论计算和试验测试两种方法。理论计算方法又分以下三种。
1.解析法 这种方法是以薄壳理论为基础,从壳体及微分方程出发,经解析求得解,求解过程收管繁复,但它是桥梁桩基声测管应力分析的力学基础,许多简便的方法也是起源于此。
2.数值法 目前用得最多的是有限元法,借助计算机,已成为桩基声测管应力分析的主要方法。但数值法仅能给出某一桥梁桩基声测管的应力分布状况,不能给出通用的解析表达式。
3.工程近似法 这种设计方法最受设计人员欢迎,因为它计算简便,给出清晰的解析表达式,工程上也有一定的精度。但由于计算力学模型与桩基声测管原型有一定的差异,各计算式均有一定的误差。但总的来说,在非关键场合,这些公式的使用是有效的,标准中也予以采用。