近日，瑞皇股份與揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院合作的塑料管道抗震性能研究項(xiàng)目取得了新的重要進(jìn)展，并就相關(guān)成果在國(guó)內(nèi)管道行業(yè)的專業(yè)性科技期刊《管道技術(shù)與設(shè)備》（第5期）上發(fā)表了《內(nèi)肋增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管的抗震性能分析》論文。此項(xiàng)研究不僅對(duì)管道行業(yè)具有重要意義，也為國(guó)內(nèi)地震帶區(qū)域的建筑和基礎(chǔ)設(shè)施安全提供了有力支持。
在地震多發(fā)地區(qū)，建筑和基礎(chǔ)設(shè)施的抗震性能至關(guān)重要。自2018年起，瑞皇股份就與同濟(jì)大學(xué)“結(jié)構(gòu)工程與防災(zāi)研究所”合作，致力于內(nèi)肋增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管（簡(jiǎn)稱內(nèi)肋PE管）的抗震性能研究項(xiàng)目。自此，我們開啟了在抗震管道技術(shù)領(lǐng)域的深入探索和持續(xù)投入。▲ 2018年同濟(jì)大學(xué)“結(jié)構(gòu)工程與防災(zāi)研究所”成員與瑞皇股份董事-施培宏（右二）合影留念
2022年，瑞皇進(jìn)一步強(qiáng)化了研發(fā)實(shí)力，引入了新的專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行研發(fā)團(tuán)隊(duì)升級(jí)，并與揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼續(xù)開展該項(xiàng)目的校企合作。截止目前，瑞皇股份針對(duì)內(nèi)肋PE管的抗震性能研究取得了新的重要進(jìn)展，相關(guān)成果在推動(dòng)內(nèi)肋PE管在地震帶區(qū)域應(yīng)用的同時(shí)，還為抗震評(píng)估提供了相關(guān)科學(xué)依據(jù)。
研究方法與成果 ?
在土-管作用研究中，土體的動(dòng)力本構(gòu)模型是關(guān)鍵。由揭琳峰博士為主導(dǎo)的瑞皇研發(fā)團(tuán)隊(duì)采用有限元仿真分析方法，建立了土-管動(dòng)力本構(gòu)有限元模型，并通過時(shí)程分析，考慮了土體與管道的相互作用。研究中采用了等效線性模型，該模型在模擬效果和計(jì)算簡(jiǎn)便性方面具有優(yōu)勢(shì)，因此在土體計(jì)算分析中得到了廣泛應(yīng)用。
▲ 土體—管道整體有限元?jiǎng)澐志W(wǎng)格后的圖
研究結(jié)果顯示，在9度地震設(shè)防烈度下，600mm直徑、埋深4m的管道在各個(gè)方向上的應(yīng)力和變形均較小，最大應(yīng)力遠(yuǎn)低于材料的應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值，充分證明了內(nèi)肋PE管具有足夠的抗震性能。
▲ 地震波加速度時(shí)程和傅里葉幅值譜
內(nèi)肋PE管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 瑞皇出品的內(nèi)肋PE管以其高韌性、內(nèi)壁光滑、耐腐蝕、質(zhì)量輕、安裝簡(jiǎn)便、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，在市政、建筑和電廠等大型工程的埋地排水管道中得到廣泛應(yīng)用。其獨(dú)特的螺旋波紋結(jié)構(gòu)和內(nèi)肋增強(qiáng)設(shè)計(jì)，不僅增加了管道的表面積，還顯著提高了其承受外部應(yīng)力的能力。
論文通過對(duì)內(nèi)肋增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管道和地震帶區(qū)域土體結(jié)構(gòu)進(jìn)行本構(gòu)建模，模擬了管道在地震力作用下的應(yīng)力和變形。數(shù)值分析結(jié)果表明，內(nèi)肋PE管具有良好的抗震性能，能夠滿足工程需求。該研究不僅展示了瑞皇股份在技術(shù)創(chuàng)新上的實(shí)力，也為管道行業(yè)的發(fā)展注入了新的動(dòng)力。* 《內(nèi)肋增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管的抗震性能分析》未來，瑞皇研發(fā)團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)提高和驗(yàn)證該類型管道的抗震性能，并探索管道材料的長(zhǎng)期性能和環(huán)境因素對(duì)其抗震性能的影響，以及更多的優(yōu)化途徑，為人們的安全和城市的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
