止水銅板的安裝與加工過程中,除了國家指標規(guī)定的檢測參數(shù)外,具體的尺寸以及長度,我們在加工過程中不可能百分之百的符合,有時可能會長一點,有時也可能短一點。但為了避免長度不夠等情況,我們都會注意其指數(shù),不會低于一定的范圍。因此對于制作過程中的尺寸控制,有相應的偏差范圍表。同時,銅片止水的安裝同樣重要,甚至比我們的制作尺寸更加細心。止水銅片的安裝,需要我們將其銅鼻子的中心線與施工縫中心對齊。當然安裝過程過,也可能出現(xiàn)一定的偏差。但是這個偏差范圍不能太大,若偏差較大,我們可以認為是發(fā)生了位移,會影響止水銅片的固定,甚至可能降低止水銅片的使用壽命。
國家規(guī)定,用于水電工程的銅片止水的銅含量需大于99%,抗拉強度、延伸率也根據(jù)不同規(guī)格有不同的要求。而這些指標如何達到,又是通過什么樣的方式測量得出的呢?本次分析采用的止水銅片牌號T2,狀態(tài)為硬(Y),厚度為1mm,硬度為115HB,抗拉強度436MPa.硬態(tài)紫銅可以通過退火方式達到軟銅的良好可塑性狀態(tài),退火溫度一般為550℃~600℃。
止水銅板是水工建筑物中的一種常用止水形式,在面板堆石壩中,作為面板接縫的底部止水更是在工程中得到普遍應用。銅片與混凝土材料之間的粘接強度是銅止水設計中的基本參數(shù),在拉拔試驗中,由于這類埋入式構(gòu)件表面的非均勻應力分布,測出的平均拉拔強度與構(gòu)件的埋深有很大關系。實際上對于具體的材料和施工工藝,粘接強度是一個確定的數(shù)值。埋入式銅片在拉拔過程中,粘接表面的受力首先是非均勻地發(fā)展,當某點達到粘接強度后,該點的粘接就被破壞,導致粘接面的應力發(fā)生重分布(如果埋深足夠長),并按照新的規(guī)律繼續(xù)發(fā)展,直至銅片被拔出。曾經(jīng)進行過這一問題的研究,但是其研究的重點是銅止水的嵌固形式,對粘接強度只進行了一種埋深的試驗。本文進行了不同埋深的銅片拉拔試驗,并測出了粘接強度。銅止水的剪切特性也是一個尚未解決的工程問題。
通過實驗分析得出,當剪切塊平均位移分別為1.5mm和4.5mm時,銅止水各部位正應變、剪切應變、等效應變的分布曲線,從中可以看出各曲線的波動性和變化趨勢。正是應變分布的這一波動性導致了銅止水在剪切作用下,發(fā)展成最終劇烈扭曲的外部形狀。與U=1.5mm相比,U=4.5mm時,應變的波動幅度在加劇,但是波動的位置特征卻基本沒有變化。說明波動位置特性與銅止水的幾何特征關系更密切一些。
按照常規(guī)經(jīng)驗,銅止水在剪切過程中產(chǎn)生的剪切應變應當為主效應,其它兩個正應變?yōu)榘殡S著主效應而發(fā)生的副效應。銅止水鼻子頂部從右側(cè)經(jīng)頂部到左側(cè),合剪切應變ΓXY(主效應)逐漸減小,合正應變∑X、∑Y(副效應)逐漸增大。在銅止水左側(cè),副效應∑XL和∑YL的大小已經(jīng)達到甚至超過銅止水右側(cè)主效應ΓXYR的程度。說明對于銅止水這種空間薄殼結(jié)構(gòu),即使在純剪切作用下也很難區(qū)分所產(chǎn)生應變效應的主次。銅止水中的剪切作用和拉壓作用按照平衡關系是相互依賴并轉(zhuǎn)化的,變換方式錯綜復雜,不能按照一般簡單構(gòu)件對待。