膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍承載性能與密封結(jié)構(gòu)的研究.pdf

1、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍是海洋平臺(tái)維修加固技術(shù)中的一種新型技術(shù)，主要用于維修海洋工程結(jié)構(gòu)的水下受損構(gòu)件。該類型卡箍相對(duì)于傳統(tǒng)式自應(yīng)力灌漿卡箍具有水下安裝方便、費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。本文在前期膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍研究的基礎(chǔ)上，主要做了以下工作：
　　第一，對(duì)摻加新型CSAⅡ膨脹劑的膨脹式灌漿卡箍進(jìn)行試驗(yàn)研究。膨脹劑的性能是影響膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍滑動(dòng)承載性能的重要影響因素，通過對(duì)摻加CSAⅡ膨脹劑的灌漿卡箍試件進(jìn)行測(cè)試，分析其對(duì)卡箍膨脹壓力及滑

2、動(dòng)承載性能的影響，并與摻加FEA膨脹劑的卡箍試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，得出結(jié)論：當(dāng)膨脹劑摻量高于10％時(shí)，CSAⅡ膨脹劑能產(chǎn)生更高的膨脹壓力和滑動(dòng)應(yīng)力，而且CSAⅡ膨脹劑比FEA膨脹劑的膨脹性能更加穩(wěn)定，更適合在海洋結(jié)構(gòu)物的修復(fù)加固卡箍中應(yīng)用。
　　第二，提出了適用于CSAⅡ膨脹劑卡箍的膨脹壓力與滑動(dòng)應(yīng)力間關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)公式，并對(duì)已有的FEA膨脹劑卡箍的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行了修正。經(jīng)驗(yàn)公式是結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)并參考 MSL公司總結(jié)出的壓力與滑動(dòng)應(yīng)力之間關(guān)系

3、的設(shè)計(jì)公式以及Elnashai總結(jié)出的高壓灌漿壓力與相應(yīng)的滑動(dòng)應(yīng)力間的經(jīng)驗(yàn)公式而建立的。CSAⅡ膨脹劑經(jīng)驗(yàn)公式與修正的FEA膨脹劑經(jīng)驗(yàn)公式能夠與試驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)很好地吻合,并且可以為它們的工程設(shè)計(jì)提供重要的理論依據(jù)。
　　第三，對(duì)膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍的密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)。卡箍的密封結(jié)構(gòu)有端部密封和軸向密封，由于端部密封橡膠與軸向密封橡膠條結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較弱，因此密封件所在的灌漿環(huán)附近最容易產(chǎn)生膨脹變形，導(dǎo)致部分膨脹壓力的損失，影響整個(gè)卡箍

4、的加固強(qiáng)度。本文提出了將端部密封件的內(nèi)部三塊擋板改進(jìn)為環(huán)形焊接擋板，軸向密封對(duì)開口處安裝組合擋板，并通過模型試驗(yàn)探究密封結(jié)構(gòu)改進(jìn)后對(duì)卡箍承載性能的影響。試驗(yàn)驗(yàn)證，端部密封結(jié)構(gòu)改進(jìn)后端部密封橡膠的變形得到了控制，并且可以重復(fù)使用。軸向密封結(jié)構(gòu)的改進(jìn)效果沒有達(dá)到預(yù)期，試驗(yàn)期間存在一些問題，需要對(duì)軸向密封擋板的安裝工藝做進(jìn)一步的改進(jìn)與探究。
　　本文根據(jù)對(duì)膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍承載性能影響因素的研究，在膨脹劑類型和卡箍的密封結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面進(jìn)