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。
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