復(fù)合材料泄水槽復(fù)合材料泄水槽

在傳統(tǒng)材料的基礎(chǔ)上逐漸的衍生出新材料的橋梁泄水槽--復(fù)合材料泄水槽。橋梁復(fù)合材料泄水槽采用高強(qiáng)度復(fù)合材料制造，主要材料是玻璃纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，局部以碳纖維材料補(bǔ)強(qiáng)，接口部位采用不銹鋼螺釘連接并膠接，同時(shí)采用碳纖維編織布膠接補(bǔ)強(qiáng)。

復(fù)合材料泄水槽具有重量輕，強(qiáng)度高，防腐，壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。生產(chǎn)中不產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)，使用中老化分解過程不產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)。不包含鉛、鉻、砷等有毒重金屬，不含有石棉、等致癌物。在水的長(zhǎng)期浸泡下無溶出物，材料對(duì)環(huán)境安全。

對(duì)操作人員短期的皮膚接觸不會(huì)引起過敏等短期不良反應(yīng)，不存在致癌、致畸等長(zhǎng)期不良。但是，需要注意的是如需要加工打磨本材料時(shí)，要采取必要的防護(hù)措施，包括帶防塵口罩，穿戴工作服。加工的粉塵可能引起皮膚的不適，工作完畢應(yīng)洗浴。粉塵吸入后，可能引起呼吸道不適，長(zhǎng)期接觸可能引起呼吸道疾病。因此特別提醒注意進(jìn)行打磨、鉆孔時(shí)應(yīng)佩戴口罩。

復(fù)合材料是由粘性材料（基體）與增強(qiáng)材料通過復(fù)合工藝組合而成的新型材料，它既能保留原組成材料的特性，又通過復(fù)合效應(yīng)獲得原組分材料所不具備的性能。由于復(fù)合材料的各組分性能是互相補(bǔ)充，彼此關(guān)聯(lián)的，因而能獲得一些新的優(yōu)越性能，與一般材料的簡(jiǎn)單混合有本質(zhì)的區(qū)別。復(fù)合材料可以通過選擇不同的增強(qiáng)材料、基體材料及各組分的含量比、各種鋪層形式和結(jié)構(gòu)類型等進(jìn)行材料性能設(shè)計(jì)來得到比強(qiáng)度、比剛度高于鋁合金的材料；也可獲得具有耐熱、耐疲勞、抗蠕變、耐腐蝕、耐濕、絕緣、透微波、阻尼減震等具特性的材料。

復(fù)合材料泄水槽復(fù)合材料用途

復(fù)合材料結(jié)構(gòu)部件還可充分利用復(fù)合材料的性能具有方向性、結(jié)構(gòu)性能的可設(shè)計(jì)性和大型構(gòu)件整體成型等特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)效率、性能、功能與成本的綜合優(yōu)化；如在航空、航天器的重要結(jié)構(gòu)部位（如機(jī)身、機(jī)翼）采用復(fù)合材料件后，帶來了突出的減重效果和綜合性能的顯著提高。由于復(fù)合材料這些特性，使其在航空、航天、船舶、汽車、化工、建材和農(nóng)業(yè)等部門獲得廣泛的與重要的應(yīng)用。

復(fù)合材料泄水槽復(fù)合材料類型

現(xiàn)今已生產(chǎn)應(yīng)用的復(fù)合材料類型很多，有聚合物基復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料、玻璃與玻璃陶瓷基復(fù)合材料、碳與石墨基復(fù)合材料和水泥基復(fù)合材料等。在各類復(fù)材制品中，以聚合物（樹脂）為基體、纖維及其制品為增強(qiáng)體的復(fù)合材料（亦稱樹脂基纖維增強(qiáng)塑料）應(yīng)用最為廣泛，適用的標(biāo)準(zhǔn)較為齊全。

一、 技術(shù)說明

橋梁復(fù)合材料泄水槽采用高強(qiáng)度復(fù)合材料制造，主要材料是玻璃纖維/環(huán) 氧樹脂復(fù)合材料，局部以碳纖維材料補(bǔ)強(qiáng)，接口部位采用不銹鋼螺釘連接并膠 接，同時(shí)采用碳纖維編織布膠接補(bǔ)強(qiáng)。

本產(chǎn)品具有重量輕，強(qiáng)度高，防腐，壽命長(zhǎng)的有點(diǎn)。

安裝方式如圖1所示。

泄水槽安裝在橋梁底部的掛架上，以子母口方式連接。安裝到位后，在掛架上焊接橫向鋼筋壓住水槽，防止在橫風(fēng)下傾覆。 連接完成后，使用樹脂對(duì)連接螺釘采用樹脂封閉，防止銹蝕。注意：水槽上的橫向壓板非常重要，起到提高安裝后產(chǎn)品剛度的作用， 如果缺失，會(huì)造成局部承載時(shí)繞曲度加大，對(duì)產(chǎn)品使用壽命不利。

二、 使用注意事項(xiàng)

本產(chǎn)品采用玻璃纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，并經(jīng)熱壓工藝制成，抗老化性能，抗腐蝕性能優(yōu)良，通常自然環(huán)境下的物質(zhì)不會(huì)加速破壞本產(chǎn)品，但如果出現(xiàn) 以下嚴(yán)重橋面遺撒現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行沖洗處理，防止長(zhǎng)期積存破壞材料，使有毒有害物質(zhì)遺撒進(jìn)入河道：大量濃硫酸、發(fā)煙硝酸等強(qiáng)氧化性酸遺撒；大量丁酮、二氯乙烷等強(qiáng)化學(xué)溶劑遺撒；有毒物質(zhì)遺撒；大量可燃性液體遺撒，防止積存燃燒破壞橋梁。 本產(chǎn)品材料不存在常溫狀態(tài)下在某種化學(xué)物質(zhì)作用下快速分解破壞的風(fēng)險(xiǎn)，但是發(fā)生上述事件后還應(yīng)盡快開展沖洗處理。

三、 維修維護(hù)

本產(chǎn)品易出現(xiàn)損壞部位為接頭部位，接頭部位主要損壞形式：螺釘銹蝕斷裂脫落；碳纖維增強(qiáng)布脫落；粘接膠層老快開裂。

由于本產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過需用強(qiáng)度，因此5年內(nèi)出現(xiàn)上述情況的概率很小。

建議的維護(hù)維修內(nèi)容：

1、 使用滿5年以上，進(jìn)行一次例行檢查，對(duì)螺釘頭膠封進(jìn)行一次加固， 加固材料可以使用油漆、瀝青、環(huán)氧樹脂，防止螺釘銹蝕。如果出現(xiàn) 碳纖維增強(qiáng)布脫落，可以表面用砂紙打磨后重新粘接。

2、 使用滿10年以上后，可以考慮對(duì)表面刷一次油漆，這樣對(duì)防止基材老化非常有益，可以延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命。

四、 材質(zhì)說明

本產(chǎn)品主要材料包括：

無堿玻璃纖維；環(huán)氧樹脂（主體為中溫固化體系，少量常溫固化體系用于連接）；碳纖維（T700）；不銹鋼（連接螺釘） 本產(chǎn)品生產(chǎn)中不產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)，使用中老化分解過程不產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)。不包含鉛、鉻、砷等有毒重金屬，不含有石棉、二噁英等致癌物。在水的 長(zhǎng)期浸泡下無溶出物，材料對(duì)環(huán)境安全。

對(duì)操作人員短期的皮膚接觸不會(huì)引起過敏等短期不良反應(yīng)，不存在致癌、 致畸等長(zhǎng)期不良。但是，請(qǐng)注意如需要加工打磨本材料時(shí)，要采取必要的防護(hù)措 施，包括帶防塵口罩，穿戴工作服。加工的粉塵可能引起皮膚的不適，工作完畢 應(yīng)洗浴。粉塵吸入后，可能引起呼吸道不適，長(zhǎng)期接觸可能引起呼吸道疾病。因 此特別提醒注意進(jìn)行打磨、鉆孔時(shí)應(yīng)佩戴口罩。

槽體材料主要力學(xué)性能指標(biāo)檢驗(yàn)結(jié)果：

目前市場(chǎng)上所使用的橋梁泄水槽基本都是水泥、鋼鐵等材質(zhì)。傳統(tǒng)材質(zhì)經(jīng)歷這么多年仍然被人們所使用，這也說明傳統(tǒng)材質(zhì)在耐久性、可模性好，但是傳統(tǒng)材質(zhì)的自重偏大，而且易塑性較差。尤其是水泥泄水槽抗裂性較差，而且施工比較復(fù)雜。

本書是根據(jù)試驗(yàn)資料和前人的研究成果整理、分析、精心編寫而成的，具有一定的適用性和較高的精確度。

本書共15章，內(nèi)容包括：WES實(shí)用堰的過流能力，平底閘泄流能力的粗估，泄水建筑物閘門局部開啟的泄流能力，高速泄槽的流速系數(shù)，泄水建筑物消能工類型的選定，連續(xù)式挑坎挑流消能工的選定，直線型窄縫（寬尾墩）挑坎挑流消能工，斜切式挑坎挑流消能工，消力池尾坎（消力檻）的泄流能力，底流消能、面流消能和戽流消能，寬尾墩—消力池消能工，面流一水墊塘式消能工，摻氣挑坎挑流的水力特性，底部通氣防蝕設(shè)施，水工模型試驗(yàn)基礎(chǔ)等。另外，在附錄中還列出了本書涉及的主要公式。

本書可供水利水電工程的科研和設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行類似的水力學(xué)問題研究、選定泄槽體型和相關(guān)的水力計(jì)算時(shí)參考。

目錄

序

前言

第1章　WES實(shí)用堰的過流能力

1.1　高堰的泄流能力

1.1.1 自由出流的流量系數(shù)m

1.1.2　側(cè)收縮系數(shù)

1.1.3　算例

1.2　低堰的泄流能力

1.2.1 自由出流的流量系數(shù)

1.2.2　側(cè)收縮系數(shù)

1.2.3　淹沒系數(shù)

1.2.4　算例

參考文獻(xiàn)

第2章　平底閘泄流能力的粗估

2.1　平底閘泄流的基本模式2100433B

泄水建筑物的泄水方式有堰流和孔流兩種。通過溢流壩、溢洪道、溢洪堤和全部開啟的水閘的水流屬于堰流；通過泄水隧洞、泄水涵管、泄水（底）孔和局部開啟的水閘的水流屬于孔流。

溢流壩、溢洪道、堰流堤、泄水閘等泄水建筑物的進(jìn)口為不加控制的開敞式堰流孔或由閘門控制的開敞式閘孔。泄水隧洞、壩身泄水（底）孔、壩身泄水涵管等泄水建筑物的進(jìn)口淹沒在水下，需設(shè)置閘門，由井式、塔使、岸塔式或斜坡式的進(jìn)口設(shè)施來控制啟閉（參見取水建筑物）。