注:1、课题类型:设计或论文。
2、课题来源:纵向、横向或自拟课题,对于纵向和横向课题并要用括号括起填写确切基金项目、企事业单位项目。
北欧国家如挪威、丹麦、瑞士等国,由于地处寒冷地带,夏冬两季温差较大,冬季气候异常寒冷。使用金属管道遇到热胀及冷裂问题,因此极少采用,包括铸铁管,因而大量采用玻璃钢管道,目前玻璃钢管道占其总用量的80%以上,因此,在北欧国家其玻璃钢制造技术也比较先进。
西欧国家如英国、法国、德国、奥地利、比利时等国家,在应用玻璃钢材料上更是相当广泛,并将大量产品出口东欧及中东地区。该地区也是玻璃钢原材料制造技术最发达的地区之一,拥有世界上最先进的玻璃纤维三大制造厂之一,及世界上最好的缠绕树脂。英、法、德三国,其玻璃钢管道用量都占到总量的30%左右,法国率先将玻璃钢管道用于核电站的循环水系统及安全场供水中。核电站的安全场供水必须连续不断,即使在核电站遭受外力破坏的情况下,也不能断水,否则将导致严重后果,因此,足以说明玻璃钢管材在欧洲国家应用之广泛。目前,欧盟国家大力推广新型塑料复合管材,取得了较好的效益。
中东地区地处沙漠地带,水资源相当宝贵,管材选用是一个极其重要的课题,涉及到节水及施工、管理等一系列问题。由于地处沙漠地带,使用金属管材遇到了长距离输送介质所导致的高压力等技术问题,还有后期管理问题,而选用玻璃钢管道可以大大地降低成本。以沙特为代表的中东采油国,其大型输水管道、污水管道及海水淡化系统中的大口径管道几乎全部采用玻璃钢管。
非洲国家如埃及、利比亚、阿尔及利亚等国,在大型输水管道中也逐步采用玻璃钢管,仅1998年从尼罗河引水至开罗管道工程中,约150公里、DN1800mm管道全部采用玻璃钢管,管线局部压力达到1.6Mpa。在博兹瓦纳的引水工程中,全部采用玻璃钢管道。
美国是制造玻璃钢技术最先进的国家之一,使用玻璃钢材料已有年历史,其早期应用于石油工业的地下输油管,各种供水管及污水处理管,目前尚有相当一部分在使用,其寿命已近年,至今美国已安装各类玻璃钢管道达万公里,其用量占世界首位,产品应用遍布各州,仅纽约、波士顿引水工程就采用玻璃钢管。世界上有名的玻璃钢管制造厂,美国占以上,最好的缠绕玻璃纤维也出自美国,其玻璃钢管道大量应用于石油、化工、电力、供水、市政工程、海底石油工程之中,其产品也大量向中东地区及南美出口。
三、论文的主要研究内容及预期目标
主要研究内容:玻璃纤维硅砂增强涵洞结构材料特性分析;玻璃纤维硅砂增强涵洞结构的基础结构设计;玻璃纤维硅砂增强涵洞结构设计及防老化措施;玻璃纤维硅砂增强涵洞结构的施工。全文主要包括以下内容:
第一部分是玻璃纤维涵洞概述,主要介绍玻璃纤维涵洞的概念、主要内容及理论基础。以及国内外玻璃钢夹砂管的`应用研究情况,通过引用国内外的发展实例,以及一些数据来阐述玻璃钢夹砂管的发展历程,以及各个国家采用的不同途径。之后说明其优点,以及在我们国家的应用范围。
第二部分是玻璃钢夹砂管涵洞结构研究的目的及意义。首先说明其重要性,涵洞是公路交通工程中的重要组成部分之一。无论是在工程数量还是工程造价上,在公路工程中,都占有相当的比重。然后分析目前的混凝土涵洞结构存在的主要问题,最后通过对这两种材料的分析对比,得出其不仅可以克服混凝土涵管在实际应用中的种种弊端,而且具有更为显著的经济效益,也就是说,玻璃钢夹砂管是替代混凝土涵洞的理想材料。
第三部分是对玻璃钢夹砂管涵洞结构可行性分析。首先,介绍玻璃钢夹砂管涵洞的技术可行性,别从设计、施工、养护等方面分析其可行性。然后通过数据分析玻璃钢夹砂管涵洞的经济可行性,通过与混凝土管进行对比得出玻璃钢夹砂管涵洞的优势。
第四部分是玻璃钢夹砂管涵洞结构设计。首先,地下管载荷与土压的分析,介绍地下管所承受的各种载荷及其组合,并对管周土压进行分析。然后分析地下玻璃钢管的弹性稳定性;接着分析地下玻璃钢管的内力;接着再分析地下玻璃钢管的抗弯刚度;最后阐述一下玻璃钢夹砂管涵洞结构的设计原理。