影响塑料波纹管注浆的因素的分析

Array
您现在所在的位置: 首页 > 塑料波纹管问题 > 影响塑料波纹管注浆的因素的分析

影响塑料波纹管注浆的因素的分析

发布时间: 2018-01-08文章分类: 塑料波纹管问题 来源:衡光波纹管

试验针对的是不同的波纹管类型、纵向缺陷长度、波纹管间距、钢筋间距、钢绞线数量、浆体与波纹管内壁是否脱粘等参数对厚度频率的影响,浆体与波纹管脱粘的影响因素,以及注浆饱满试件、脱粘问题试件以及初始注浆缺陷试件的厚度频率随时问变化规律;有限元分析主要针对不同波纹管类型、孔厚比以及壁厚比等参数对无浆孔道处厚度频率的影响规律。

影响塑料波纹管注浆的因素的分析

影响塑料波纹管注浆的因素的分析

(1)在孔厚比为0.3的情况下,当缺陷长度为O.5倍孔道内径时,冲击回波厚度频率相比注浆饱满情况无明显偏移现象;当缺陷长度大于1倍孔道内径时,厚度频率比偏移10%以上;当缺陷长度为2倍孔道内径时,厚度频率比的偏移仍未达到未注浆情况下的偏移量。

(2)当相邻未注浆孔道与测试孔道的净间距在0.5倍孔道内径以上时,未注浆孔道不会影响测试孔道注浆状态的评价;对于钢筋直径在10mm.左右,最小钢筋问距从200mm降至100mm,厚度频率基本不受影响;钢绞线数量对厚度频率的影响较小,对于边长为0.2m的立方体试件,波纹管内径90mm,内置10根钢绞线试件的厚度频率比仅与内置16根钢绞线试件相差0.02,而内置16根钢绞线金属波纹管试件的厚度频率比与内置同样数量钢绞线的塑料波纹试件相差0.08。

(3)理论分析、实测结果以及注浆波纹管浸水后的剖开结果表明,浆体与波纹管脱粘的原因是由浆体的早期收缩以及膨胀剂添加不够或浆体与波纹管内壁的粘结强度不足引起的,当浆体配比合适,膨胀剂添加适量,浆体不会与波纹管内壁出现脱粘现象,当浆体中膨胀剂添加不够时,浆体与波纹管内壁的粘结性能影响较大,对于收缩较小的情况,粘结性能好的波纹管不会出现脱粘现象,而粘结性能较差的波纹管则会出现脱粘现象。

(4)研究了注浆饱满试件、脱粘问题试件以及初始注浆缺陷试件的厚度频率随时间变化规律,其中,注浆饱满试件的厚度频率随浆体养护时间的增加不断增大,并在浆体的强度趋于稳定后保持不变;脱粘问题试件的厚度频率在浆体与波纹管脱粘前变化规律与注浆饱满试件一致,脱粘问题出现后,试件的厚度频率会向低频偏移或者频谱图中的厚度频率不变但出现明显的低频峰值;初始注浆缺陷试件在养护前期由于缺陷的存在,其厚度频率较注浆饱满试件低,后期随浆体强度的增加厚度频率不断增大直至稳定,若初始注浆缺陷试件同时存在脱粘问题,其厚度频率在浆体与波纹管脱粘前与只存在初始注浆缺陷试件的一致,在浆体与波纹管脱粘后,试件的厚度频率向低频偏移或频谱图中的厚度频率不变但出现明显的低频峰值。

(5)采用ANSYS/LS.DYNA建立了三维有限元模型,分析了不同单元尺寸对波动模拟的影响,建议单元尺寸采用1/20倍模型中最高频率对应的波长。此外,介绍了FFT变换中的“栅栏效应”,并分析了“增加计算时长”方法和“直接在原振动信号后面补零”方法在减小“栅栏效应”方面的优劣,并采用后者作为本文减小FFT变换中“栅栏效应”的方法,数值结果表明,减小“栅栏效应”对获得较为准确峰值频率是有益的。

(6)通过三维有限元模型分析了波纹管类型、孔厚比及壁厚比等参数对全空孔道处厚度频率的影响规律:无波纹管混凝土板在无浆孔道处的厚度频率与板厚无关,只与孔厚比有关,且随孔厚比的增大而减小;金属波纹管混凝土板在无浆孔道处的厚度频率要大于无波纹管混凝土板在无浆孔道处的厚度频率,且金属波纹管的影响系数随壁厚比的增加而增加,塑料波纹管则表现出相反的特性;当孔厚比以及壁厚比均较大时,金属波纹管对无浆孔道处厚度频率的影响更为显著。

(7)在数值模拟的基础上,提出了综合考虑孔厚比、波纹管类型以及壁厚比等参数影响的全空孔道处厚度频率计算公式,相关文献及本文的试验结果验证了所提公式的有效性。