波紋管目前在的研究現(xiàn)狀

據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上的波紋管誕生在1784年，1896年美國(guó)進(jìn)行波紋板通道、涵管的研究，并應(yīng)用于涵洞；1913年波紋板涵洞被應(yīng)用于英國(guó)蘇格蘭愛(ài)丁堡近鄰的農(nóng)場(chǎng)灌溉；1931年澳大利亞建成8m汽車(chē)通道一座；1990年《日本高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范》制定了波紋管設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范。隨著波紋管在世界各地的安裝使用，證明了這種結(jié)構(gòu)物在各種使用情況下的通用性，而且其壽命已超過(guò)了設(shè)計(jì)壽命。

在美國(guó)、加拿大等，波紋管涵已被廣泛用于公路工程，并制定了設(shè)計(jì)、制造及施工安裝手冊(cè)，積累了較為成熟的波紋管涵設(shè)計(jì)理論及修建經(jīng)驗(yàn)。韓國(guó)自1997年開(kāi)始研究應(yīng)用鋼波紋管涵洞，主要采用北美的相關(guān)技術(shù)，

到2004在韓國(guó)相繼修建了700余處波紋管板涵。目前非洲多數(shù)在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中也大量使用波紋管涵洞。美國(guó)鋼鐵學(xué)會(huì)AISI出版的Modern Sewer Design（1999年版），以及美國(guó)鋼鐵學(xué)會(huì)AISI和加拿大鋼波紋管協(xié)會(huì)共同出版的Handbook of Steel Drain-age ＆Highway Construction PRODUCS(2002年版)等手冊(cè)系列地討論了鋼波紋管排水管道和涵洞的應(yīng)用、設(shè)計(jì)、施工。表1-1為其不同類(lèi)型鋼管應(yīng)用的大小、波形、厚度和形狀，其所采用的技術(shù)及要求。　　　　

AISI不同類(lèi)型鋼管應(yīng)用的跨徑、波形、厚度和形狀  

管類(lèi)型    跨徑（或直徑）（mm）     波形（mm）      厚度范圍（mm）      形狀

鋼波紋管

                    150-450                       38x6.5            1.32-1.63          圓形

                    150-900                       51x13             1.32-2.01          圓形

                    300-2400                     68x13             1.32-4.27          圓形、管拱

                    1350-3600                   75x25             1.63-4.27          圓形

                    1350-3600                   125x25           1.63-4.27          圓形

                    1350-3600                   75x25             2.01-4.27          管拱

                    1800-3000                   125x25           2.77-4.27          管拱

                    1500-8010                   152x51           2.82-9.65          圓形、管拱、橢圓或其他形狀

從的研究和應(yīng)用看，對(duì)鋼波紋管涵洞的受力研究較少，研究主要側(cè)重在問(wèn)題上，設(shè)計(jì)多為較保守的經(jīng)驗(yàn)方法。

波紋管在國(guó)內(nèi)研究狀況

①與研究相比較，國(guó)內(nèi)研究主要在以下幾個(gè)方面具有較多的創(chuàng)新。

鋼波紋管涵洞應(yīng)用技術(shù)主要以美國(guó)、加拿大等為先導(dǎo)，韓國(guó)、日本等在美國(guó)、加拿大等的基礎(chǔ)上進(jìn)行引進(jìn)、優(yōu)化形成本國(guó)的相應(yīng)技術(shù)。但那些波紋管形狀和波形參數(shù)存在共同點(diǎn)：波高與波長(zhǎng)之比較小（簡(jiǎn)稱(chēng)淺波形，

一般比值1/6-1/3）。淺波形能節(jié)約的用鋼量，可以提供相對(duì)均勻的應(yīng)力分布；但適應(yīng)變形的能力受到限制。該項(xiàng)目主要采用探波形，波高與波長(zhǎng)之比為1/2左右，能夠適應(yīng)復(fù)雜的基本條件的變形條件。

②關(guān)于公路鋼波紋管涵洞的受力，盡管相關(guān)研究部門(mén)做了測(cè)試，但關(guān)于應(yīng)力分布特征并未有明確結(jié)論；該項(xiàng)目通過(guò)實(shí)驗(yàn)并結(jié)合有限元模擬得出應(yīng)力隨波形、斷面、填土高度等的分布規(guī)律，并不同管徑、不同壁厚、不同填土的公路鋼波紋管涵洞其等效應(yīng)力和撓度的規(guī)律。

③關(guān)于公路鋼波紋管涵洞設(shè)計(jì)多采用經(jīng)驗(yàn)法；該項(xiàng)目推薦反開(kāi)槽法施工對(duì)應(yīng)的不同管徑、不同管頂填土高度時(shí)的壁厚，以指導(dǎo)設(shè)計(jì)。