拉-弯作用下球墨铸铁管承插接口力学性能研究OA

在温度作用和附加土压力的共同作用下,球墨铸铁管承插接口发生轴向位移,导致接口弯曲力学性能退化,进而影响接口的安全性。已有研究大多聚焦于通过试验或数值模拟探究球墨铸铁承插接口在纯轴力或纯弯矩下的力学性能,对于拉—弯共同作用下的接口力学性能研究尚且不够充分。鉴于此,首先开展了球墨铸铁管承插接口现场力学试验,针对DN100和DN150两种规格的管道,通过设置插管不同轴向位移工况,获取了接口的转角—弯矩曲线。同时,建立了承插接口的有限元模型,计算得到了与试验工况对应的接口转角—弯矩曲线,对比试验结果验证了有限元模型的合理性。基于有限元数值模拟,系统探讨了承插接口弯曲性能随轴向位移增大的退化规律。研究结果表明,随着接口轴向位移的增加,DN150和DN100两种规格的承插接口均表现出明显的力学性能退化现象,极限弯矩和上升段刚度均随轴向位移增加而显著减小,且建立了相应的退化经验公式来预测不同轴向位移下接口的弯曲力学性能。这些研究成果可为供水管道的安全评估与运维提供支持。