波紋管上的應力是由系統中的壓力和波紋管變形所產生的。壓力在波紋管上產生環(周向)應力,而在波的側壁、波谷和波峰處產生徑向的薄膜和彎曲應力。不能抗彎的薄殼有時稱為薄膜,忽略彎曲而算得的應力則稱為薄膜應力。波紋管變形時產生徑向薄膜應力和彎曲應力。波紋管在工作時,有的承受內壓,有的承受外壓,而用于閥門閥桿密封的波紋管一般情況下承受外壓在這里主要分析波紋管承受內壓時的應力,波紋管承受外壓的能力一般情況下高于耐內壓能力。
使金屬波紋管或其它彈性元件產生單位位移所需要的載荷值稱為元件的剛度,一般用“K”表示。如果元件的彈性特性是非線性的,則剛度不再是常數,而是隨著載荷的增大發生變化。一般工程用的波紋管類彈性元件,剛度允差可限定在 /-50%之內。波紋管的剛度按照載荷及位移性質不同,分為軸向剛度、彎曲剛度、扭轉剛度等。在波紋管的應用中,絕大多數的受力情況是軸向載荷,位移方式為線位移。
1、波紋鋼管主要用在各式各種土建工程的排水管、滲水井;排水用一住宅小區等土地開發時用的排水管,高爾夫球場,管道,
2、波紋鋼管主要用在鐵路縱橫的排水管、工廠排水管道、農業灌溉用水管、供輸水管道等。公路,鐵路地下通訊電纜,煤氣等線路外保護管,也可用于建筑現場,保護棚等。
3、波紋鋼管主要用在鋼波紋板擋土墻、圍堰板樁等。
4、山區高填土時可使用波紋管施工。在高填方公路施工中,由于建材運輸,現場往溝底的倒卸等困難以及無法修建臨時便道可利用波紋涵管半幅施工`安裝速度快`施工工期短等特點,同時也可避免由于回填造成的不均勻沉降等問題。
5、在煤礦采空區修建的公路,由于地下采空可造成地面不同程度的下降,產生不均勻沉降,對一般水泥構造物產生不同程度的破壞,鋼波紋管涵是一種柔性結構,波紋管在結構上具有橫向補償位移的優良特性,可充分發揮鋼材抗拉性能強,變形性能優越的特點,具有較大的抗變形和抗沉降能力,特別適合于軟土,膨脹土地,濕陷性黃土地基承載力較低地區和地震多發地區。
6、在地基承載力較低的情況下無須對地基特殊處理,只要換填一定厚度的沙礫片石墊層。
7、有些地區陣發性暴雨比較多,對橋涵構造物容易造成破壞,而混凝土構造物沖毀后不能被再次利用,必須修建新的涵洞,造成斷交,重新修建,增加了施工費用,施工時間長,而波紋管水毀后可重復利用。