金属波纹管涵

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　　1、国外研究现状

　　波纹管最早诞生于英国（1784年）， 1896年美国率先进行波纹板通道、涵管的可行性研究，并首次应用于涵洞，1913年首条波纹板涵洞被应用于英国苏格兰爱丁堡近邻的农田灌溉，1923年美国铁路工程协会在伊利诺斯州中央铁路进行波纹板通道的测试，1929年加拿大首座波纹管应用于一煤矿中。1931年澳大利亚首次建成8m汽车通道一座，1990年《日本高速公路设计规范》制定了波纹管设计技术规范。随着波纹管在世界各地的安装使用，证明此种结构物在各种使用情况下的通用性，而且其寿命已超过了设计寿命。

　　在美国、加拿大等，波纹管涵已被广泛应用于公路工程，并制定了设计、制造及施工安装手册，积累了较为成熟的波纹管涵设计理论及修建经验。韩国自1997年开始研究应用钢波纹管涵洞，主要采用北美的相关技术，到2004在韩国相继修建了700余处波纹钢板涵。目前非洲多数国家在基础设施建设中也大量使用钢波纹管涵洞。

　　美国钢铁学会AISI出版的Modern Sewer Design(1999年版)，以及美国钢铁学会AISI和加拿大钢波纹管协会共同出版的Handbook ofSteel Drainage & Highway Construction PRODUCTS(2002年版)等手册系统的讨论了钢波纹管排水管道和涵洞的应用、设计、施工。

　　2、国内研究现状

　　为解决多年冻土地区涵洞工程病害，提高涵洞工程在多年冻土地区的使用寿命，改善青藏公路多年冻土地区路基横向排水条件，1997年在青藏公路K3278+200与K3280+915处各修建波纹管涵一道，作为试验工程；1998年9月又在K3263+094修建波纹管涵一道作为对比研究，取得了初步成功。研究表明：相同围压时，波纹管与普通圆管的径向最大位移相当，但波纹管的轴向位移明显大于普通圆管，表现出波纹管具有轴向补偿位移的功能；波纹管的内部应力拉、压相间，充分发挥了金属材料各向同性的优良特性，而普通圆管内部拉应力较小，压应力较大。钢波纹管涵施工过程对地基扰动小，且不渗水，有利于保持多年冻土地区的水热平衡，达到了保护冻土、整治青藏公路涵洞工程病害的目的。

　　1998年，上海市政工程设计研究院和上海公路处在上海新开河对4米直径的钢波纹管（板）涵洞进行了荷载试验，结合试验采用有限元对波纹管结构进行了初步力学分析。

　　2000～2003年中交第一公路勘察设计研究院结合钢波纹管涵洞的试验工程开展了野外钢波纹管涵洞不同工况下受力特征的施工现场测试，并进行了大量的室内模拟计算分析，同时对国内外钢波纹管涵洞的生产、应用、设计及防腐等进行了分析研究。

　　2003～2006年内蒙古交通勘察设计研究院也针对工程需要开展了钢波纹管（板）涵洞进行了荷载试验等研究。

　　2003-2010年波纹钢管涵在青海、新疆、西藏、河北、山西、内蒙、安徽、江苏、广东等省份多条道路上应用。

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