地震作用下管桩模型的内力分布研究

目前针对预应力混凝土管桩的地震内力分布研究较少,缺乏管桩的应用机理。管桩内力研究,对于了解桩基承载性状和桩土作用机理,进行工程优化设计至关重要。通过振动台试验对双桩进行了内力分布研究,分析了不同工况变化时对桩身内力分布的影响。结果表明管桩内力分布跟上部结构、激振频率以及激振强度都有直接的关系。在各种工况作用下,模型管桩在距离桩顶4～6倍桩径处弯矩最大,距离桩顶20倍桩径左右处往下弯矩变化较小且趋于平稳。试验结果为后续理论研究提供了依据,为工程设计提供了参考。     

管桩水泥土复合桩荷载传递规律研究

管桩水泥土复合桩是一种新桩型,可用于软土地基处理。为研究其荷载传递规律,采用现场荷载试验、桩身光纤光栅应力测试及数值模拟,分析各级荷载下管桩及水泥土桩身轴力、桩侧摩阻力及桩端阻力分布特征。研究管桩、水泥土有效复合变形协调条件及各自荷载承担比例;给出各段压缩量随桩顶荷载的变化规律;比较该桩型区别于一般管桩的沉降、抗力特点。研究表明:复合桩Q-s曲线呈缓变型;管桩是上部荷载的主要承担者,其工作特性与刚性单桩相似;桩端阻力占桩顶荷载比例较小,复合桩表现出摩擦桩的工作特性;管桩和水泥土侧摩阻力分布规律相似,其比值约为水泥土和管桩外径的比值。     

先张法预应力混凝土竹节管桩抗弯性能试验研究

为研究竹节管桩的抗弯性能,以两种桩型的竹节管桩为例,按桩身外径计算得到了其开裂弯矩和极限弯矩,并进行了竹节管桩试件的开裂弯矩、极限弯矩、破坏特征及裂缝分布等抗弯性能试验研究,对比分析了计算值和试验值.结果表明:竹节管桩采用桩身直径计算抗弯性能较合理,试验值与理论计算值相比,极限弯矩的富余较大;竹节管桩的破坏形式为受拉区...     

基于振动台模型试验的管桩-土-上部结构体系的地震响应试验研究

通过管桩振动台模型试脸,研究了地震作用下单桩基础结构体系的上部结构加速度放大系数、桩顶最大剪力和最大倾覆弯矩响应幅值的分布规律及其影响因素。研究表明,管桩结构体系的各种地震响应不仅与输入的加速度幅值有关,不同的上部结构和场地的动力特性也影响管桩基础地震响应幅值的变化趋势;坚硬场地上结构的地震反应与结构有关,软弱场地上结构的地震响应与场地有关;实际桩-土-上部结构体系不是一个简单结构,必须整体考虑上部和下部结构的动力特性。     

黏性土中开口与闭口模型管桩受力性状试验研究

为研究开口和闭口试桩在黏性土体静力沉桩过程中荷载传递规律及承载性能的差异性,采用桩身开槽预埋增敏微型光纤光栅传感器的方法,针对黏性地基土,开展两组不同桩端形式模型试桩承载性能对比试验,测得沉桩过程中压桩力、桩端阻力、桩侧摩阻力及桩身轴力发展变化规律。结果表明:光纤光栅传感器可实时监测沉桩过程中桩身受力状态;开口和闭口模型管桩的压桩力、桩端阻力等荷载均随着沉桩深度的增加呈增长趋势,而不同贯入深度下的桩身轴力却逐渐递减;黏性土中的静力压桩、开口管桩和闭口管桩的桩端阻力占比均超过50%;在桩侧摩阻力发挥上,双壁开口模型管桩外管是内管的3倍。当开口管桩贯入深度达到最大值90cm时,土塞高度稳定在33cm,此时,桩侧单位侧摩阻力的分布呈下大上小的形式。     

预应力高强混凝土管桩制作中预应力状态的试验研究

为研究先张法高强混凝土(PHC)管桩有效预压应力在制造、养护过程中的损失情况,对直径为1 400 mm、不同长度的两根PHC管桩进行了试验,并与理论计算结果进行对比。通过制桩过程中在桩身预应力钢棒上预埋电阻应变片,获得桩身不同截面的钢筋拉应力,继而探讨了不同阶段桩身预应力的分布及损失。试验结果表明,PHC管桩离心成型后预应力钢棒拉应力在张拉端处比锚固端大,沿管桩长度方向呈线性递减趋势;预应力钢筋有效拉应力和混凝土有效预压应力在张拉端较大、锚固端较小;两根管桩成型后预应力损失均在放张阶段最大;各截面测点的预应力分布具有一定的离散性,且随时间延长有增大趋势,而中部预应力分布最为均匀。     

PHC管桩工程特性分析

以PHC管桩加固某电厂古河道地基为依托,进行了PHC管桩受力特性研究。利用桩身预先埋设的光纤传感器,并借助静载荷试验、高应变和静力触探等现场测试手段,研究了PHC管桩在不同级别荷载作用下桩身沿深度的受力分布特征,发现PHC管桩侧摩阻力不仅与地基土层性质相关,而且其分布特征也与桩埋置深度有很大关系;桩体上段摩阻力较小,中间段发挥度最大,下段桩身轴力衰减较快;根据试验结果提出了PHC管桩单桩承载力修正公式,用该式求得PHC管桩单桩承载力与静载荷试验结果吻合,说明修正公式是合理的。     

预制夯扩管桩在基础工程中的应用

文章介绍了预制夯扩桩产生的背景.综合夯扩桩和管桩的优点形成了一种新的桩基形式.新桩型和传统桩型相比,具有施工简单,更加经济的优点.并提出了预制夯扩管桩施工的新工艺.同时结合实际工程,详细介绍了采用预制夯扩管桩的施工要点.并在工程中进行了基桩测试试验,得到了单桩竖向极限承载力.试验结果表明.其单桩竖向承载力满足设计要求.     

湿陷性黄土场地PHC桩竖向承载性状试验研究

研发了一种PHC管桩内力测试方法,应用该方法对湿陷性黄土场地中PHC管桩分天然和浸水工况进行了载荷试验过程中的内力测试,研究了湿陷性黄土地基中PHC管桩的承载力性状和侧阻力分布规律。结果表明:干黄土中的多节PHC桩,浅部桩体的侧阻力存在发挥不佳的可能,该情况下土体浸水也不能有效提高侧摩阻力,同时桩周土自重湿陷沉降在桩侧产生的负摩阻力也较小;下部桩体侧阻力随深度的分布曲线呈单峰状,峰值深度随荷载增大逐渐向下移动;黄土与古土壤互层地层结构中的PHC管桩,在极限荷载作用下桩身压缩量是构成总沉降量的主要部分。     

单桩水平静载试验结果数学拟合研究

基于福州盆地3根PHC管桩和2根冲孔灌注桩水平静载试验结果,对单桩水平荷载位移曲线进行数学拟合研究.研究发现,①冲孔灌注桩单桩水平荷栽位移曲线呈双曲线和幂级数形态,PHC管桩呈直线形态;②对PHC管桩单桩水平荷栽位移曲线直线模型拟合效果最优,基于该数学模型的桩顶水平荷载计算值与实测值的误差一般为-7.53%～20.74...     

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。     

粉土地区静压预应力管桩桩底后注浆桩身承载力计算

预应力混凝土管桩是近年来出现的一种新桩型。由于该桩型在地基加固、施工工期、工程造价及环保等方面与传统地基处理方法相比具有较大的优越性,因此在工程中得到了广泛应用。但是静压预应力混凝土管桩注浆后的应力应变特性研究很少,理论的滞后制约了该技术的推广。在前人工作的基础上,通过现场足尺试验对静压预应力管桩桩底注浆后桩身承载力特性进行了研究。     

预应力混凝土管桩与桩帽连接节点轴拔性能原型试验研究

通过对直径1200mm的预应力混凝土管桩与桩帽连接节点轴拔性能的原型试验研究,描述了连接节点的破坏形态,分析了连接节点的工作性能和影响轴拔承载力的主要因素,并用有限元对连接节点的受力情况进行了分析计算。在试验的基础上,结合新老混凝土粘结性能的试验结果,对连接节点极限轴拔承载力的计算给出了建议计算公式,其结果与试验数据吻合较好。     

预应力混凝土大管桩与桩帽连接的轴拔性能和粘结滑移特性

预应力混凝土大管桩与桩帽混凝土之间的粘结性能属于新老混凝土的粘结问题，其粘结强度不仅与管桩和桩帽混凝土的强度大小有关，而且与管桩表面的粗糙度、界面剂的类型以及受力性质有关。在对直径为1200mm的预应力混凝土大管桩与桩帽连接节点进行拔出试验的基础上，分析了连接节点的粘结机理、影响因素和破坏形态，指出随着轴向拉力的增加，环向粘结应力沿管桩埋入深度急剧减小，逐渐出现粘结效应弱化现象，导致管桩和桩帽产生相对滑移，粘结应力减小，峰值内移。根据管桩脱离体的平衡条件和变形条件，从理论上对管桩与桩帽混凝土之间的粘结应力分布、管桩的应力大小，以及与相对滑移之间的关系进行了分析，并导出粘结应力随位置函数呈负指数函数分布，当位置函数为线性函数时，其结果与锚杆的Mindlin弹性位移解在形式上相似。最后，根据新老混凝土粘结性能的研究成果，对预应力混凝土大管桩与桩帽混凝土连接节点极限轴拔承载力计算给出了建议计算公式，与试验结果吻合较好。并提出了在实际工程中管桩与桩帽连接的合理形式。     

PHC管桩Ⅲ类桩问题的处理与分析

本文通过工程实例对PHC管桩Ⅲ类桩出现的原因进行分析,并根据工程的实际情况提出对Ⅲ类桩的处理措施方案,最终检测结果表明了该方案在实际应用中的可行性。     

基于概率分布高应变动测结果可靠性研究

高应变动测试验自20世纪70年代就被用于桩基监测,但由于这种方法自身的特点其可靠性一直存在较大争议。为了进一步研究高应变动测的可靠性,笔者从可靠性原理出发,对不同桩径以及不同桩长的92根钢管桩和混凝土预制桩的高应变动测结果与静载试验数据结果进行了计算分析,研究了管桩高应变动测值与其静载试验值的相关性,讨论了管桩高应变动测值与其静载试验值之比的分布。分析显示,动测结果和静载试验具有很好的相关性,其比值可用正态分布进行拟合。在考虑动测试验结果与静载试验结果之比的概率分布的条件下,从整体上对比分析了管桩的高应变动测与其静载试验值之比的波动区间,计算结果显示其波动区间为±50%。此外还对动测值与静载试验值之比的均值进行了考虑,分析了置信度为0.95时的置信区间,计算结果显示总体来说混凝土桩的置信区间长度小于钢管桩的置信区间,表现出更好的可靠性。     

Q345十字插板X型钢管节点受压承载力特性研究

介绍了钢管塔结构的横担—主材连接方式,开展了Q345十字插板X型钢管节点受压承载力试验研究;研究了节点的承载力—变形特点、破坏模式,探讨了节点的承载力计算理论,试验研究表明支管受压时十字插板钢管节点发生受压局部屈曲破坏,节点承载力计算值与实验值比较表明日本钢管塔结构的十字插板节点承载力计算理论可以应用于节点的承载力计算,且具有良好的精度。     

大直径钢管复合桩承载特性研究

为了研究钢管复合桩承载特性,以鱼山大桥桩基工程为背景,选取53^#桩开展自平衡试验,并将试验结果转换为传统静载试验结果,利用数值建模软件ABAQUS进行实况建模,在计算结果与实测结果吻合的基础上分析了在竖向荷载作用下钢管竖向应变沿深度的分布规律,并改变桩基钢管厚度参数,施加水平荷载,分析了钢管复合桩钢管厚度对桩基承载性能的影响。研究结果表明:自平衡转化Q-s曲线平稳无突变,单桩极限承载力为71 293.75 kN;数值模拟结果与实测值吻合,在竖向荷载作用下钢管竖向应变随深度呈“盘底”形;钢管的存在能为核心混凝土提供约束作用,并提高桩基的抗弯刚度,且钢管厚度越厚、桩基的水平极限承载力越大;钢管弯矩沿桩身先变大后变小,最大值出现在31 m附近;桩身剪力从桩顶往下缓慢减小,在钢管底部位置开始桩身剪力大幅减小,再往下传递出现负值。     

能源桩换热过程中结构响应原位试验研究

目前关于在桩基中埋设换热管作为地源热泵换热器（即所谓“能源桩”技术）在制冷或供暖过程中对结构和周围岩土体的影响的信息十分有限。在河南省信阳市一项地源热工程中开展了保持桩顶加载条件下施加温度荷载并进行桩身结构响应量测的试验。试验持续了4周的时间,在常规静载试验的基础上叠加了温度循环,以模拟能源桩在实际运行时的工况。沿桩身深度方向布设了振弦式应变计和其它量测仪器,获取了桩身的应变和温度曲线剖面。同时获得了桩顶加载量、桩顶位移、桩身中换热管的进出口水温以及环境温度等数据。从这些数据中又推导出桩身的附加温度荷载。在此试验的基础上,又探讨了能源桩结构响应的简化规律。对桩体进行加热或制冷后,桩体中相对于结构加载产生了附加温度荷载（拉力或压力）,且受制于桩端和桩周约束,结构荷载和温度改变引起的附加荷载的合力可能会超出桩基设计规范的限值,在能源桩设计中应给予充分的考虑。