hdpe管道耐磨性好在消费者购买管材的时候具有优先选择权,下面我们就管道耐磨性进行测试,并给出原理解释。
张拉时,预应力钢绞线与孔道壁接触面间产生摩擦力引起预应力损失,称为摩阻损失。摩阻损失主要由于孔道的弯曲和孔道的偏差两部分影响所产生,从理论上说直线孔道无摩擦损失,但由于施工中孔道位置的偏差及孔道不光滑等原因,在钢绞线张拉时实际上仍会与孔道壁接触而引起摩阻损失,称此项为孔道偏差影响(长度影响)摩擦损失,其值较小,反映在系数k上;对于弯道部分除了孔道偏差影响之外,还有因孔道转弯,预应力钢绞线对弯道内壁的径向压力所引起的摩擦损失,一般称这部分影响为弯道影响摩擦损失,其值较大,并随钢筋弯曲角度的增加而增加,反应在系数μ上。
试验计算原理
1理论公式
张拉时,预应力损失按下式计算
σΔ =σcon[1-e-(μθ+kx)](1)
式中 σΔ——由于摩擦引起的应力损失(MPa);
σcon —— 钢绞线(锚下)控制应力(MPa);
θ—— 从张拉端至计算截面的长度上,钢筋弯起角之和(rad);
x—— 从张拉端至计算截面的管道长度(m);
μ——钢绞线与管道壁之间的摩擦系数;
k—— 每米管道对其设计位置的偏差系数;
2参数μ、k分析
由式(1)可知,在预施应力过程中,离张拉端x处因管道摩阻而损失的力筋束内力值为
Fx=Fv[1-e-(μθ+kx)]=βFv(2)
式中 Fv——张拉力;
β——预应力损失率;
x——张拉端至计算截面的力筋束长(m);
θ——从张拉端至计算截面的长度上力筋束的弯起角之和(rad);
μ——管道摩擦系数;
k——管道偏差系数;
当采用一端张拉一端固定的方法测定参数μ和k时,式(2)可写为
μθ+kx=-ln(1-β) (3)
试验存在误差是不可避免的。假定式(3)的误差为Δ,则有
μθ+kx+ln(1-β)=Δ (4)
如果有n束钢绞线束,则
μθi+kxi-Ci=Δi(i=1,2,3,…n) (5)
式中,θi和xi分别为第i根力筋束的θ和x,Ci= -1n(1-βi),从而得到全部力筋束测试误差的平方和为
q=ΣΔi 2=Σ(μθi+kxi-Ci)2(6)
当аq/аμ=0且аq/аk=0时,q取得最小值,由此可得
μΣθi2+kΣxiθi -ΣCiθi =0
μΣxiθi+kΣxi2-ΣCixi =0 (7)
解方程组即可得μ、k值,需要指出的是,由于参数μ和k的耦联,必须借助于2束以上的预应力钢束才能计算出μ和k值。
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