注浆微型钢管桩体抗弯力学性能

基于15根注浆微型钢管桩体的抗弯荷载试验,综合分析钢管直径d和壁厚t、浆体水灰比W、钢管表面布孔直径r和间距s等因素对注浆微型钢管桩体抗弯承载特性、变形和破坏特点的影响。结果表明:相同桩径时,钢管直径和壁厚对微型钢管桩体抗弯承载特性影响显著,桩体极限抗弯荷载值随钢管直径和壁厚的增加近似呈线性增加; 当0.59≤d/D≤0.72(D为桩径),浆体水灰比在0.45～0.75之间时对桩体极限抗弯荷载的影响较小,钢管表面布孔形式对桩体极限抗弯荷载的影响较小; 基于注浆微型钢管桩外包浆体和钢管的荷载-应变曲线分析可知,注浆微型钢管桩体抗弯破坏标准可以以外包浆体的破坏为准; 当0.28≤d/D<0.59时,钢管屈服和受压区外包浆体开裂所对应的抗弯荷载与极限抗弯荷载基本相同,而当0.59≤d/D≤0.72时,荷载加至极限抗弯荷载80%时钢管屈服,注浆微型钢管桩体呈现出明显的延性特征,钢管及内核注浆体自身强度发挥充分且抗弯承载作用明显,建议实践中微型钢管桩体钢管设计时以0.59≤d/D≤0.72为宜。     

竹管抗弯性能试验研究

竹管做梁构件时,常在集中荷载作用下发生破坏。为探索竹管弯曲承载力,文中提出了抗弯分配梁试验装置,进行了长管的弯曲试验,用分配梁测出长管的抗弯承载力;将竹管抗弯试验装置简化为简支计算梁模型,结合抗弯计算模型与竹管荷载-位移曲线的弹性阶段斜率,计算出各竹管的纵向平均弹性模量值,并解释了该计算值偏小的原因。     

钢-压型钢板混凝土组合梁极限抗弯承载力的研究

本文在推导钢 压型钢板混凝土组合梁极限抗弯承载力计算公式的基础上,验证了简化计算方法的可行性。通过对笔者完成的 5根钢 压型钢板混凝土组合梁试验结果的计算分析,提出栓钉间距对其抗剪承载力的影响系数β。本文公式计算结果与国内外 26根试验梁的实测值吻合良好。根据本文研究成果,可以很方便地得到考虑钢 压型钢板混凝土组合梁组合作用的极限抗弯承载力。     

上下翼缘角钢半刚性连接的极限抗弯承载力研究

半刚性连接是目前多高层钢结构建筑中常用的一种梁柱连接形式。综合考虑影响节点性能的各个因素 ,对上下翼缘角钢半刚性连接节点的极限抗弯承载力进行了理论分析。通过计算比较 ,得出上下翼缘角钢半刚性连接节点受力的最薄弱环节 ,此最薄弱连接构件的破坏将导致节点丧失抗弯能力。通过计算最薄弱环节的极限承载力 ,可以得出上下翼缘角钢半刚性连接节点的极限抗弯承载力。计算结果与试验结果相比较 ,误差在允许范围内 ,从而验证了分析的可靠性 ,可为半刚性连接节点的设计提供参考。     

外包柱脚塑性抗弯承载力计算分析

GB50011-2001《建筑抗震设计规范》未对矩形钢管混凝土柱外包式柱脚的抗震设计方法进行明确说明,但最新实施的GB50011-2010《建筑抗震设计规范》明确规定了这种柱脚与基础连接的极限承载力的计算方法。结合工程实例,对外包式柱脚依据新旧抗震规范的计算方法进行对比分析,同时对这种柱脚节点的抗震设计方法进行探讨。     

基于抗弯试验的注浆微型钢管桩影响因素数值分析

在以9根不同直径注浆钢管的抗弯性能试验基础上,通过有限元软件计算模拟构件的含钢率、钢材屈服强度、填芯材料强度等参数变化对注浆钢管桩抗弯性能的影响。研究结果表明:有限元方法模拟出注浆钢管桩的极限承载力与试验数据符合较好,误差值在6.4%～13.6%之间;在纯弯作用下,注浆钢管构件的含钢率对其承载力影响较大;钢管的屈服强度对提高微型钢管桩的抗弯承载力效果显著;钢管的填芯材料强度对抗弯承载力影响甚微,故在实际工程中可采用低抗压强度的填芯材料,以降低工程造价。     

圆钢管轻集料混凝土构件抗弯性能的试验研究

进行了21根钢管轻集料混凝土以及8根空钢管的纯弯试验。通过对试件在加载过程中的挠度及表面应变的测试分析,研究钢管轻集料混凝土构件在弯矩作用下的宏观变形特征、弯矩-曲率关系和破坏模式,分析了轻集料混凝土强度、含钢率、剪跨比等主要参数对构件抗弯性能的影响。试验研究结果表明,钢管轻集料混凝土构件在纯弯矩的作用下,其宏观变形特征和破坏形态与钢管普通混凝土构件相似;内填的轻集料混凝土可以大大延缓或避免钢管局部屈曲的发生,钢管轻集料混凝土的极限抗弯承载力较空钢管提高了20%～30%,抗弯刚度也有所提高;在钢管和轻集料混凝土相互作用下,钢管轻集料混凝土受弯试件具有较高的抗弯承载力和良好的延性性能;含钢率是影响钢管轻集料混凝土抗弯承载力和初始抗弯刚度的主要因素,含钢率越大,初始刚度越大和构件极限抗弯承载力也越大;而内填混凝土强度和剪跨比对构件抗弯承载力的影响较小;与钢管普通混凝土研究结果的对比分析表明,在相同条件下,钢管轻集料混凝土与钢管普通混凝土的极限抗弯承载力大致相当。     

双相不锈钢空心截面梁的极限抗弯承载力分析

双相不锈钢材料的成功研发有效地克服了普通不锈钢初始材料成本偏高的缺点,使不锈钢在结构方面的应用有了更大的发展,引起了国际学者的注意。利用国际上最新发表的有关双相不锈钢UNS 32101/EN1.4162空心截面梁的试验资料,对其极限抗弯承载力进行了初步分析,并讨论了构件材料强度、宽厚比及高宽比对其抗弯承载力的影响。通过分析得知,现有Eurocode 3:Part 1—4中第3类受弯截面承载力设计公式不能准确计算此型号双相不锈钢梁的抗弯承载力,且已有的宽厚比限值过于保守。     

预估试桩极限承载力的调整双曲线法

本文对大量的单桩垂直静载荷试验资料按目前常用的几种p-s曲线拟合方法进行了对比分析.结果表明,双曲线法拟合精度较高,但仍然存在较大误差.为此,本文在大量分析的基础上,提出了p-s曲线拟合的调整双曲线公式.该公式的拟合精度远高于目前已有的各类方法,且适应性和调整性较强.在所搜集到的不同地区、不同桩型、不同桩径,甚至不同施工方法的106根已公开的试桩资料中,其拟合的平均相关指数为0.9971,相关性很好.与试点比较,最大相对误差为14.87%.因此,该拟合式可用于工程试桩中单桩极限承载力或在某一限制沉降下单桩承载力的预估,完全满足工程精度要求.     

K型相贯钢管节点的极限承载力研究

平面K型节点是钢管结构节点主要形式之一.本文对平面K型圆钢管搭接节点在静力荷载和冲击荷载作用下的弹塑性响应和极限承载力进行了非线性有限元分析.首次得到相贯节点的动力极限承载力,发现节点的动力极限承载力一般小于静力极限承载力.K型圆钢管搭接节点在静、动荷载作用下弹塑性力学特性有较大的区别,节点动力破坏主要发生在节点相贯处,规范计算公式给出的节点静力极限承载力是偏于保守的.本文所得计算结果和结论对实际工程有一定的应用价值.     

预应力管桩单桩极限承载力动静测试研究分析

结合某工程,在同一场地,对不同桩长条件下的预应力混凝土管桩进行了静载荷和动力测试对比试验,取得了一些对比资料和实测成果,并对其原因进行简要分析,从而得出了一些有益的结论,具有一定指导意义。     

极限荷载条件下螺旋桩的螺距设计与承载力计算

螺旋桩基础在工程中有一定应用。但目前对于极限荷载条件下螺旋桩基础的地基破坏模式、桩型设计、单桩和群桩极限承载力的计算,以及合理的螺距(叶片间距)与叶片直径比等问题的研究尚少,有待进一步完善。经分析,螺旋桩的桩型设计核心问题是螺距设计,在极限荷载条件下,建立其地基的破坏模式,推导出了螺距(叶片间距)与叶片直径的比例关系,即最小螺距和控制螺距,并得出了不同的螺距情况下的单桩和群桩极限承载力计算方法。通过同群桩基础的静载试验结果对比,桩基础极限承载力估算值与试验结果拟合较好,说明本文提出的螺旋桩地基破坏模式接近于实际破坏情况,其极限承载力计算方法可用于工程设计中。     

预应力混凝土开口管桩的极限承载力分析

预应力混凝土开口管桩在沉桩过程中存在土塞作用,因此其受力机理比闭口管桩更加复杂。根据现行规范中的经验公式以及修正公式计算单桩极限承载力时,开口管桩的计算值常常低于或高于载荷试验的结果。根据西安一高层建筑预应力开口管桩的设计和桩基检测结果,对单桩极限承载力计算公式的取值进行分析,阐述了"土塞效应"对单桩竖向极限承载力的影响,对计算公式中的侧阻力及端阻力进行修正,所得到的承载力计算值与试桩结果较为吻合。通过研究,建立了基于土塞效应下根据土的物理指标与承载力参数计算管桩承载力的修正公式。     

灌注桩承载力的Usher与灰色理论预测模型研究

采用灰色理论GM(1,1)模型和Usher曲线模型预测了单桩的极限承载力,指出其模型具有合理性和精确性,并运用MATLAB软件实现预测模型算法,通过工程实例分析表明:灰色预测模型对原始数据预测较精确;Usher模型对桩极限承载力的预测具有较高的精度。     

杭州粘性土持力层静压管桩终压力的探讨

对粘性土持力层静压管桩压桩终压力的影响要素进行了论述,并通过工程实例对压桩施工记录和静载试验成果的分析,获得了在杭州地区粘性土持力层静压管桩终压力与单桩竖向极限承载力之间的关系。     

深层开挖条件下抗拔桩极限承载力分析

抗拔桩极限承载力的确定对于工程设计有决定性作用,由于实际工程情况和现场试验条件的限制,深层开挖条件下的抗拔桩极限承载力实际上无法通过现场试桩得到,因而理论研究显得尤为重要。采用基于直接约束算法的桩土库仑摩擦模型,借助于弹塑性有限单元法对上海某工程的等截面和扩底抗拔桩单桩足尺试验进行对比分析,验证了所采用的理论计算分析方法的合理性,得到了上海软土地区抗拔桩有限元计算的相关参数。然后在此基础上,对比了等截面和扩底抗拔桩受力特性,通过在不同开挖宽度和埋置深度条件下抗拔桩极限承载力的对比分析和影响因素的探讨,最后得到了深层开挖条件下抗拔桩承载力变化的一般规律。     

微型钢管灌注桩的竖向承载性状研究

微型钢管灌注桩属于微型桩的一种,经常用于建筑物的基础加固工程。基于广州市白云区金沙洲某基础加固工程的微型钢管灌注桩静载试验成果,利用ABAQUS有限元软件建立钢管–核心混凝土–土–岩共同作用模型,探讨了基岩模量、嵌岩深径比、钢管壁厚等因素对微型钢管灌注桩承载力的影响。静载试验的数值模拟表明:对于上覆土层为软土的情况,微型钢管灌注桩虽是超长桩,但桩端阻力仍是承载力的主要部分;桩的承载力随基岩的弹性模量增加而增加,但并非线性关系,其增长趋势最终变缓;桩的竖向承载力随钢管壁厚增加而线性增加;嵌岩深径比对桩的竖向承载力基本没有影响。     

不同桩长扩底抗拔桩极限承载力的统一计算模式

基于有限元数值模拟分析以及相关文献成果,提出了一个适用于不同桩长扩底抗拔桩极限承载力的统一计算模式.在极限状态下,扩大头处形成椭圆状局部破坏;而等截面段形成幂函数形式的曲线破裂面,幂函数曲线破裂面形状取决于土层及桩型参数.提出扩大头影响高度H1的概念,由扩底抗拔桩足尺试验数据,拟合出一个适合上海等软土地区扩底抗拔桩扩大...     

钢管混凝土构件极限承载力分析

将钢管混凝土构件看成是钢管和混凝土两种元件组成的构件，通过二者的相互作用关系讨论，导出了在αfy〈54MPa的情况下，能适用于普通混凝土与高强混凝土的钢管混凝土构件的极限承载力计算公式。通过试验分析，其计算值与实测值吻合较好，从而避免了将核心混凝土分成普通和高强混凝土计算的麻烦，为钢管混凝土构件的设计提供了方便。     

基于波速孔压静力触探试验计算软土中静压桩的 单桩极限承载力

根据静力触探探头和静压桩贯入软土时的特点,采用柱孔扩张理论来模拟圆锥锥身和桩身贯入过程中应力场的变化,采用球孔扩张理论分析锥尖和桩端的挤土受力情况,推导出该条件下柱孔扩张和球孔扩张的极限扩孔压力理论解,在此基础上,对静力触探探头和静压桩进行受力对比分析,推导出利用波速孔压静力触探试验成果估算静压桩极限承载力的理论表达式。理论计算值与现场试验桩的静载荷试验结果较为吻合,说明该理论解具有一定的实用价值。