螺锁式预应力混凝土方桩连接接头受剪性能研究

为了提高混凝土预制桩现场拼接的施工质量和施工效率,研发了一种新型预应力混凝土方桩的螺锁式机械连接接头.螺锁式机械连接件的拉伸试验验证了该连接件具有良好的抗拉性能.对两种类型共6根预应力混凝土方桩连接接头试件开展足尺受剪性能试验,研究了其受剪承载力、裂缝开展以及破坏形式.试验结果表明:预应力混凝土方桩连接接头试件的极限受剪承载力试验值均远大于桩身的受剪承载力计算值;加载过程中试件的纯弯段竖向裂缝先于弯剪段斜裂缝出现,最终试件破坏形式分为桩身正截面受弯破坏和接头斜截面受剪破坏.     

预应力混凝土实心方桩抗弯性能试验研究

结合足尺抗弯性能试验,对比研究了高低预应力混凝土实心方桩在抗裂性能、抗弯承载力、变形能力、破坏形式等方面的差异.结果 表明:减小张拉控制应力可以降低预应力混凝土实心方桩的抗裂性能,提高变形能力,而桩身极限抗弯承载力基本保持不变;低预应力混凝土实心方桩破坏形式为预应力钢棒被拉断,高预应力混凝土实心方桩破坏形式为预应力钢棒...     

预应力混凝土管桩抗弯及抗剪性能试验研究

通过一系列原型试验,对预应力混凝土管桩的抗弯及抗剪性能进行研究。抗弯试验结果显示,试验所采用的预应力混凝土管桩抗弯性能明显优于规范值,在弯矩作用下桩身裂缝分布于跨中约3m范围内。管桩弯曲断裂时呈脆性破坏性状,最大应力处位于跨中纯弯段内,裂缝出现前跨中界面应变基本符合平截面假定,裂缝出现后中性轴上移。桩身破坏后仍具有较高的抗弯承载力,但裂缝出现后桩身刚度明显降低。抗剪试验显示试验桩的抗剪性能优于规范值,断裂处为大致45°的剪切破碎带。抗剪试验中管桩的应力主要集中在剪弯段内,管桩破坏后仍具有较高的抗剪承载力。     

复合配筋混凝土预制方桩受弯性能有限元分析

为深入研究复合配筋混凝土预制方桩的受弯性能,对该类桩建立有限元模型,开展有限元分析,从其抗裂性能、受弯承载力、变形性能及破坏特征等与试验结果进行比较。结果表明,建立的有限元模型可以较好地预测方桩的受弯性能,模拟得到的桩身裂缝分布和跨中挠度与试验结果吻合较好。根据所建立的有限元模型对不同参数的复合配筋混凝土预制方桩进行承载力分析,并与采用GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》中受弯构件承载力计算公式的计算结果进行比较,结果显示：配置非预应力钢筋可以显著提高开裂后方桩的抗弯刚度和极限弯矩;合理设计的复合配筋混凝土预制方桩呈现以受拉区非预应力钢筋屈服,预应力钢棒被拉断,最后受压区部分混凝土被压碎的形式破坏;方桩的开裂弯矩和极限弯矩的有限元分析结果与规范公式计算值较为接近。     

螺锁式预应力混凝土异型方桩连接接头受弯性能研究

为实现桩体内受力主筋的有效连接,研发了一种新型螺锁式预应力混凝土异型方桩连接接头.通过3种规格异型方桩连接接头试件的足尺受弯性能试验,研究了方桩接头试件的抗裂性能、承载能力和破坏形式.试验结果表明:受弯试验测得的各螺锁式预应力混凝土异型方桩连接接头试件极限抗弯承载力均大于理论计算得到的各试件桩身极限抗弯承载力;受弯破坏发生在试件跨中连接接头部位,拼接界面底部螺锁式机械连接件因预应力钢棒或预应力钢棒镦头被拉断而失效,受压区混凝土未出现明显压碎现象.     

复合配筋预制混凝土管桩的抗弯抗剪性能试验研究

为进一步推广先张法预应力离心混凝土钢绞线桩(PSC桩)在高烈度抗震区的应用,在PSC桩中加入与钢绞线相同数量的螺纹钢筋,研发了先张法预应力离心混凝土复合配筋钢绞线桩(PSRC桩),并对3种规格共12根管桩试件进行了足尺抗弯及抗剪性能试验,对比分析了PSC桩和PSRC桩在抗裂性能、抗弯(剪)承载力、变形能力及裂缝分布等方...     

预应力混凝土管桩在7度以上抗震设防区的应用研究

通过预制方桩和预应力混凝土管桩的单桩水平静载对比试验以及管桩桩身的抗剪试验,结合现行国家有关规范和标准,探讨了预应力混凝土管桩基础水平承载力和管桩桩身抗剪性能。认为预应力混凝土管桩在7度以上抗震设防地区应用是安全可行的,其抗震设计与混凝土预制方桩或混凝土灌注桩相比,并没有桩身抗剪弱的问题。推导出了日本管桩桩身抗剪公式并进行了修正,使其与我国建筑桩基技术规范相一致,便于实际应用。     

复合配筋混凝土预制方桩接头抗拉性能

通过对3种桩型共9根复合配筋混凝土预制方桩接头试件进行足尺度抗拉性能试验,研究其抗拉承载力、破坏形式及裂缝分布。试验结果表明:方桩接头试件的极限抗拉承载力试验值基本满足规范公式计算值的要求;试件存在全截面抗拉破坏和端板处连接破坏2种不同的失效形式;所有试件的连接接头安全可靠,均没有发生破坏;桩身混凝土的裂缝分布较为均匀。     

预应力混凝土实心方桩抗弯性能试验研究

为了有效解决预管桩、预制方桩抗弯性能较差的现状,研发了预应力混凝土实心方桩,并进行抗弯性能方面的试验。极限破坏时,预应力混凝土方桩的跨中挠度明显大于部分预应力混凝土方桩以及预制方桩,表现出了良好的延性,且预应力混凝土实心方桩的抗弯性能明显优于部分预应力混凝土方桩以及预制方桩。     

复合配筋混凝土预制方桩轴压性能试验研究

通过对3种常用桩型共9根复合配筋混凝土预制方桩进行轴压性能试验,对比分析了部分预应力和非预应力混凝土预制方桩轴压承载力、变形能力及破坏特征等,并将得到的轴压承载力试验值与不同规范的桩身轴压承载力公式计算值进行对比。结果表明:复合配筋混凝土预制方桩轴压试验出现了轴压破坏和局压破坏两种破坏模式;破坏前,同桩型方桩试件抗压刚度基本相同,且无减小趋势;复合配筋混凝土预制方桩轴压承载力试验值仅满足GB 50007—2011《建筑地基基础设计规范》的要求,普遍小于非预应力混凝土预制方桩的轴压承载力,为此,复合配筋混凝土预制方桩轴压承载力建议采用GB 50007—2011中公式进行计算。