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预应力金属波纹管技术在公路建设中的应用

　　随着高速公路建设规模的扩大，预应力金属波纹管技术在公路建设中的应用越来越多。

　　预应力就是在施工期间，预先为结构施加压应力的一种施工方式。预应力能够有效抵消大部分载荷导致的拉应力，对公路起到保护作用。

　　通过预应力金属波纹管使公路结构在正常使用情况下不产生裂缝或延缓裂缝出现的时间。但是从目前对***各地高速公路检查情况来看，预应力金属波纹管桥梁的裂缝病害相当普遍，尤其是箱桥梁更为突出。

　　如何提升公路桥梁施工中预应力技术的应用效果是建筑学界关注的一个问题。

　　从目前的施工***结构来看，由于缺乏准入机制，大多数工人是来自于农村的剩余劳动力，他们没有受过***的训练，更不懂相关的技术问题，施工随意。在具体的金属波纹管施工过程中常常忽视了标准要求，很容易出现偏差，造成张拉力高低不平的现象，这对于桥梁的质量影响非常大。

　　预应力金属波纹管技术在公路桥梁施工中已经得到了普遍应用，预应力桥梁带来的病害问题也越来越严重，需要做好预应力金属波纹管桥梁施工中的质量控制。

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，当液压大小和模片间距一定时，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;

金属波纹管的应力腐蚀过程

　　金属波纹管是后张法预应力混凝土结构中预留孔道必用材料之一，它的特点是:施工工艺新、速度快、周期短、质量好,具有耐压、抗渗透、柔性好等优点,因而在各种大中型桥梁、高层大跨度建筑、弯形、弧形的功能建筑工程中广泛采用。

　　金属波纹管作为一种柔性耐压管件安装于液体输送系统中，用以补偿管道或机器、设备连接端的相互位移，吸收振动能量，能够起到减振、消音等作用，具有柔性好、质量轻、耐腐蚀、、耐高低温等多项特点。金属波纹管的刚度使金属波纹管或其它弹性元件产生单位位移所需要的载荷值称为元件的刚度，一般用“K”表示。如果元件的弹性特性是非线性的，则刚度不再是常数，而是随着载荷的增大发生变化。

　　众所周知,金属波纹管产生应力腐蚀的基本条件是敏感的合金(材料因素)、特定的介质(环境因素),如奥氏体不锈钢在含氯化物的溶液中使用;一定的拉伸应力(力学因素),包括外加应力,相变应力和残余应力等。如具备这3个基本条件,即有可能产生不锈钢的应力腐蚀***。在发生应力腐蚀时,并不发生明显的均匀腐蚀,甚至腐蚀产物,有时肉眼也很难发现,因此应力腐蚀是一种非常***的***。

　　金属波纹管的应力腐蚀过程一般可分为3个阶段:

　　阶段为孕育期,在这一阶段内,因腐蚀过程的局部化和拉应力作用的结果,使裂纹生核,即在不锈钢的腐蚀敏感部位优先形成微小凹坑;　　第二阶段为腐蚀裂纹发展时期,当裂纹生核后,在腐蚀介质和金属中拉应力的共同作用下,裂纹扩展,导致零件的***产生细长的裂缝;　　第三阶段中,由于拉应力的局部集中,裂纹急剧生长,裂缝扩展很快,能在短时间内发生严重的***。