大直径塑料检查井结构力学性能分析

大直径塑料检查井具有壁薄容腔大、结构刚强度比传统砖砌检查井小的特点。针对此问题进行了力学分析及计算,建立有限元模型,利用ANSYS软件进行静力学仿真、结构优化和模态分析,并搭建试验平台进行最大变形量试验。结果表明:仿真验证变形量最大位于与支管连接处的两侧;应力最大位于与支管连接处的底部。通过L_(16)(4^(4))双指标综合评分正交试验优化分析,四因素对综合评分影响次序为:井体壁厚>筋距>筋宽>单侧筋厚,在最优加强筋布置方案下,井体变形率均小于2%,应力最大值均小于许用值。井体结构前6阶模态固有频率受外部结构及尺寸影响较小,与外部环境振动频率没有重叠,无共振现象发生。通过井体受力变形量试验,结果与仿真趋于一致。分析为大直径塑料检查井结构制造及施工提供了理论依据。

大直径塑料检查井支撑结构设计与力学性能分析

针对大直径塑料检查井填埋施工存在的变形、断裂问题,提出井内安装支撑结构的施工方法。支撑结构能够有效减少填埋后检查井的变形量,支撑结构检查井最大变形量关系为:“王”字形<鸟笼形<X形<三角形<无支撑结构;填埋下检查井最大变形量为0.556 mm,“王”字形支撑结构检查井仿真下最大变形量为0.062 mm,较无支撑结构检查井最大变形量减小了88.8%,且“王”字形支撑结构塑料检查井前六阶模态频率与沥青路面自振频率均无重叠,不会出现共振现象,说明了该结构的合理性;支撑结构检查井最大变形量测试试验结果趋势与仿真一致,“王”字形支撑结构检查井试验下最大变形量为0.098 mm,较无支撑检查井最大变形量减小了83.1%。

大直径塑料检查井抗浮力分析及结构设计

为解决大直径塑料检查井在雨季或地下水位较高条件下安装和使用时抗浮力差的问题,提出一种大直径塑料检查井抗浮力结构设计方案。通过对大直径塑料检查井进行受力分析和抗浮力理论分析,采用正交试验法对其进行抗浮结构设计,得到了大直径塑料检查井抗浮力结构最优设计参数组合。利用ANSYS对遴选出的参数组合进行有限元仿真,通过分析不同方案对检查井底部隆起的影响,得出了解决检查井底部隆起问题的最佳方案。