柔性排水管关键性能环刚度的测定.pdf

第十一届全国实验力学学术会议 大连 2005 柔性排水管关键性能（环刚度）的测定 黄跃平 胥明 (东南大学土木工程学院，南京 210096) 摘要 新修订的国家标准 GB/T9647-2003 《热塑性塑料管环刚度的测定》于2003 年 8 月 1 日实施，该 标准等效等同采用国际标准 ISO 9969:1994，技术内容上完全等同。代替原标准 GB/T9647-88 《塑料管 材耐外压负荷试验方法》。（GB/T9647-88 参照采用的是美标 ASTM D2412 ）。本文介绍了柔性管理论和 负载分析，介绍了各国对环刚度的不同定义和规定，及国标对正确绘制力值-变形曲线与零点修正做出 的规定。 关键词：标准 环刚度 测定方法 塑料管 Key Words: Standard Ring Stiffness Determination Pipes 1 塑料管的应用领域简介 塑料埋地排水管的市场正在迅速成长, 其优点正在逐步被认识。塑料管在很多领域内得到了广泛的 应用，可分为以下八个主要领域：建筑内给水管领域；建筑内排水管领域；室外给水管领域；埋地排水 管领域；燃气管领域；护套管领域；工业领域；农业领域。其中市场潜力最大的领域是室外的埋地排水 管。这是因为现代化的国家需要建设一个庞大的，遍布城乡的排水排污管道系统，不仅生活排水，工业 排水要进入这个管系，体量更大的雨水也有很大部分需要通过这个排水系统收集和输送。 塑料埋地排水管分塑料实壁管和塑料结构壁管两大类。结构壁管从构造形式共有三大类：三层夹芯 管（芯层发泡管）、波纹管（单壁、双壁、三壁）、环状肋管（国内称加筋管）。结构壁管从成型方式 分直接挤出成型和缠绕熔接成型两大类。从世界各国的使用情况看，几种结构壁管都有使用。由此可见 都有其可取之处。 表1 塑料管的分类 材 聚乙烯 PE 应用于双壁波纹管和缠绕熔接管等 料 聚丙烯 应用于双壁波纹管、环状肋管（加筋管）等 低密度聚乙烯 LDPE 管的柔性、伸长率、耐冲击性能较好，尤其是耐化学稳定性和抗高 (LDPE) 频绝缘性能良好,LDPE 管大量用作农用排灌管道 密 中密度聚乙烯 MDPE 管除了有 HDPE 管的耐压强度外，还具有良好的柔性和抗蠕变性能 度 (MDPE) MDPE 管被广泛用作城市燃气管道、城市供水管道 高密度聚乙烯 HDPE 管具有较高的强度和刚度 HDPE管被广泛用作城市燃气管道、城市供 (HDPE) 水管道，也用作城市供、排水管道及预应力工程护套管 其特点是减薄了管壁厚度，同时还提高了管子承受外压荷载的能力，管 外壁上带有径向加强筋，起到了提高管材环向刚度和耐外压强度的作 径向加筋管 用。此种管材在相同外荷载能力下，比普通管材可节约 30%左右的材料， 主要用于城市排水。 结 螺旋缠绕管是带有‘T’型肋的 UPVC塑料板材卷制而成，板材之间由快速 构 嵌接的自锁机构锁定。在自锁机构中加入粘结剂粘合。这种制管技术的最 壁 螺旋缠绕管 大特点，是可以在现场按工程需要卷制成不同直径的管道，管径可从 管 Φ150～Φ2600mm。适用于城市排水、农业灌溉、输水工程和通讯工程等。 聚氯乙烯波纹管管壁纵截面由两层结构组成，外层为波纹状，内层光滑， 双壁波纹管 这种管材比普通 UPVC 管节省 40%原料，并且在较好的承受外荷载能力， 主要用于室外埋地排水管道、通讯电缆套管和农用排水管。 2 埋地排水塑料管的性