刘淑艳 ，崔洪军 ，张朝阳 ，肖成志 ，王清洲

(1.河北工业大学土木与交通学院,天津 300401； 2.天津市交通科学研究院,天津 300074)

玻璃纤维增强塑料夹砂管(简称为玻璃钢夹砂管)是以不饱和聚酯树脂为基体,玻璃纤维为增强体,石英砂作为填充材料按照一定的加工工艺逐层缠绕制作而成的新型柔性管道。相较于传统的钢筋混凝土管道,它具有自重轻、耐腐蚀、施工迅速、服役期间免维护以及允许变形等优势,广泛应用于市政给水排水工程、公路排水工程等领域,已经成为传统刚性管道的替代品[1–4]。作为柔性管道,公路排水工程用玻璃钢夹砂管受地基软弱或工后沉降等因素影响,以及在管顶土压力等载荷作用下,服役期内管道将会产生一定程度的变形[5–7]。变形导致管道截面由圆形逐渐椭圆化并产生较大内应力,即类似等效于管材承受凹向或凸向加载方式下产生变形和内应力,是管道服役期主要的承荷方式[8–10]。结合实际工程中管道服役期内的受力状态,开展载荷作用下玻璃钢夹砂管材的弯曲性能和破坏模式的试验研究,将为其力学参数控制以及管壁结构设计优化提供依据。

关于玻璃钢夹砂管材的力学性能和破坏模式,国内外学者开展了较深入的研究,并取得丰富的研究成果。管材的压缩强度和拉伸强度是主要的力学性能指标之一,通常采用试样法试验获得,并研究试样的破坏模式。王清洲等[11]通过在定长缠绕生产的玻璃钢夹砂管上裁取试样,开展包括压缩性能、拉伸性能以及平行板外载性能在内的一系列力学性能试验,确定了压缩试验条件下试样的破坏载荷以及破坏模式,为玻璃钢夹砂管材原材料优化和结构设计等提供了重要依据。……