承插式RPC薄壁椭圆截面管材研制

发布时间：2017-07-14 01:26

  本文关键词：承插式RPC薄壁椭圆截面管材研制

  更多相关文章： RPC 椭圆截面管 外压载荷实验 过水性能

【摘要】：随着我国城市化进程急剧加快,大量人口涌入城市,生产、生活污水排放量不断增大;2014年9月至今全球爆发了65年最强厄尔尼诺现象,我国南方出现了大规模强降雨天气,现有排水系统不堪重负许多城市发生内涝,完善、改造现有排水系统势在必行,开发一种高强度、高耐久、高过水效率且节约地下空间的新型管道对上述工作具有重要意义。活性粉末混凝土(Reactive Power Concrete,简称RPC)作为一种新型建材,相比普通混凝土具有高强度、高韧性、高耐久的特点。本文将RPC材料引入排水管道制造领域,设计、试制出承插式RPC薄壁椭圆截面管道,并对其进行外压载荷力学实验、过水效率分析及实用性评价,主要研究成果包括:1.对新型管道椭圆截面进行参数设计,经过Midas-FEA有限元软件验算确定了壁厚,并进行了管道承插口、平底基设计,最终完成了承插式RPC薄壁椭圆截面管的外观设计。2.归纳总结了RPC材料的作用机理、配料组成、性能指标,成功配制出抗压强度超过150Mpa,抗折强度达到20Mpa的RPC,满足了承插式RPC薄壁椭圆截面管结构受力要求。3.采用插入式振捣棒加附着式振捣器的成型工艺成功试制出RPC管道样品,样品外观检验合格后进行外压载荷实验,并对管道关键部位进行位移、应变监测;经实验测得管道承载力满足Ⅱ级管道要求,并分析了管道受拉区、受压区的应变特点及管道不同位置的位移变形情况。4.将承插式RPC薄壁椭圆截面管与普通圆管的过水性能进行对比计算分析,并评价管道的经济性与实用性。
【关键词】：RPC 椭圆截面管 外压载荷实验 过水性能
【学位授予单位】：北京市市政工程研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU528.7
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 绪论7-24
• 1.1 选题背景和研究意义7-8
• 1.2 文献综述8-22
• 1.2.1 RPC材料8-15
• 1.2.2 承插式椭圆截面管材15-21
• 1.2.3 文献小结21-22
• 1.3 本文主要研究内容22
• 1.4 本文研究方法22-24
• 第二章 承插式RPC椭圆截面管材结构设计24-42
• 2.1 承插式RPC椭圆管材断面设计24-27
• 2.1.1 断面内轮廓线设计24-26
• 2.1.2 断面外轮廓线设计26-27
• 2.2 承插式RPC椭圆管材管基一体设计27-28
• 2.3 承插式RPC椭圆截面管接口设计28-30
• 2.4 有限元理论与承插式RPC椭圆截面管材建模分析30-42
• 2.4.1 有限元法简介30
• 2.4.2 有限元软件Midas-FEA简介30-32
• 2.4.3 承插式RPC椭圆管材Midas-FEA建模分析32-42
• 第三章 承插式RPC椭圆截面管材制备42-52
• 3.1 RPC原材料42-44
• 3.2 制管模具44-46
• 3.3 承插式RPC椭圆截面管材制备工艺46-52
• 3.3.1 RPC原料搅拌48-49
• 3.3.2 RPC浇筑成型49-50
• 3.3.3 蒸汽养护50-52
• 第四章 承插式RPC椭圆截面管材实验研究52-67
• 4.1 RPC管道制管问题总结52-59
• 4.1.1 承插式RPC椭圆截面管材开裂分析53-54
• 4.1.2 RPC管道早期收缩裂缝成因分析54-56
• 4.1.3 RPC材料早期收缩性能研究56-58
• 4.1.4 RPC管道早期收缩开裂改善措施58-59
• 4.2 RPC材料基本力学性能研究59-61
• 4.3 承插式RPC椭圆截面管材外压载荷实验61-67
• 4.3.1 外观质量检验61-62
• 4.3.2 承插式RPC椭圆截面管材外压载荷实验62-67
• 第五章 承插式RPC椭圆截面管材性能分析67-90
• 5.1.管材力学性能研究分析67-81
• 5.1.1 位移—载荷数据研究分析67-72
• 5.1.2 应变—载荷数据研究分析72-81
• 5.2 管材过水性能分析81-87
• 5.2.1 管材满流过水性能分析82
• 5.2.2 管材最大过水流速分析82-87
• 5.3 管材实用性分析87-90
• 第六章 总结与展望90-93
• 6.1 本文结论90-91
• 6.2 研究展望91-93
• 参考文献93-97
• 致谢97

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本文编号：539181