复合配筋混凝土预制方桩抗剪性能试验研究

创新研发了复合配筋混凝土预制方桩,通过施加预应力提高桩身的抗裂性能,配置非预应力钢筋增强桩身的抗弯承载力和延性,采用实心而非空心截面且合理配置箍筋提高桩身的抗剪性能。对3种常用规格共9根方桩试件进行足尺度抗剪性能试验,对比研究预应力和非预应力混凝土预制方桩在抗裂性能、抗剪承载力、变形性能及破坏特征等方面的差异。结果表明:施加预应力可显著提高混凝土预制方桩试件斜截面的开裂剪力,限制并延缓桩身裂缝的发展,提高方桩的极限抗剪承载力,降低斜截面抗剪破坏的变形能力;方桩试件的极限抗剪承载力试验值较GB 13476—2009《先张法预应力混凝土管桩》推荐算式的计算值大50%以上;试件破坏形式有两种:斜截面抗剪破坏和正截面抗弯破坏。因此,此新型预制方桩能够有效解决预应力混凝土管桩水平承载力低、普通混凝土预制方桩抗裂性能差的问题。     

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。     

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...     

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...     

大直径预应力桩弯剪性能试验研究

预应力混凝土桩由于具有桩身质量易于保证、造价低、施工速度快、单桩承载力高等优点,在基础工程中有着广泛的应用。为了定量研究施加预应力后,桩体承载力的提升效果,通过对预应力桩的抗弯抗剪性能进行试验研究,并与普通混凝土桩数据进行对比,结果表明施加预应力使桩的抗弯及抗剪性能均获得了较大提升。     

离心成型预应力高强混凝土方桩与管桩的结构性能分析

分析研究了先张法离心成型预应力高强混凝土方桩与管桩的结构性能,结果表明,二者具有同样的受力特性,在竖向承载力、抗弯、抗剪、抗拉及水平承载力、耐久性指标等方面存在一定的差异,设计单位应根据各工程的具体情况和地基基础条件选择适用的桩型.另外,为了确保预应力高强混凝土桩的安全使用和建筑物的耐久性能,业界有必要对这两种桩型开展进一步深入的研究工作.     

初探预应力混凝土空心方桩断桩原因与处理方法

预应力混凝土空心方桩是一种新型的预应力混凝土桩。它不但具有预应力管桩的优点,还具有抗剪强度好、接触面积大等优点,目前,它在港口工程中的应用日益增多,在其他行业的应用前景也较为广泛。本文分析了某码头预应力混凝土空心方桩沉桩施工过程中的断桩事故原因,提出了相应的处理措施及整改施工方案。     

预应力混凝土方桩弹卡连接方式及应用研究

介绍了预应力混凝土方桩弹卡式连接件构造和接桩技术,对不同直径的弹卡连接件及锚固筋机械连接件进行了抗拉试验,其强度均满足相关标准要求。对弹卡式连接预应力混凝土方桩进行了接头抗弯、抗剪、抗拉试验,均加载至承载力检验值的110%,且未出现接头破坏的情况,性能指标均满足承载力要求。结合实际工程,对弹卡式连接方桩的桩身完整性和承载力进行了分析,其结果也均满足相关标准要求。     

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。     

预应力混凝土框架自复位节点的抗剪性能试验研究

通过对6组共18个预应力混凝土框架自复位节点进行抗剪性能试验,研究了预应力螺杆轴力、构件连接面尺寸、梁下钢牛腿对抗剪性能的影响,提出了预应力混凝土框架自复位节点接缝抗剪承载力计算公式,并分析了摩剪系数的取值。研究表明:节点抗剪承载力与预应力螺杆轴力呈正相关关系,构件连接面尺寸对节点抗剪承载力影响不明显;使用钢牛腿能提高节点的抗剪性能。     

预应力芳纶纤维布加固混凝土梁的受剪承载力试验研究

通过7根芳纶纤维布加固钢筋混凝土梁的抗剪性能试验,研究了芳纶纤维布的预应力水平及加固形式对混凝土梁抗剪承载力的影响。试验结果表明,带永久锚具的预应力芳纶纤维布加固混凝土梁与非预应力芳纶纤维布加固混凝土梁相比,其开裂荷载显著提高,屈服荷载与极限荷载明显提高;预应力芳纶纤维布加固混凝土梁的抗剪承载力随着纤维布预应力水平的提高而增大。     

预应力混凝土空心桩与承台基础连接新技术

预应力混凝土空心桩用作抗拔桩,在基础工程中已得到应用.针对目前桩与承台基础连接问题,文章介绍了一种内螺纹连接新技术,通过在桩顶内壁增加内螺纹来提高填芯与桩内壁摩擦力.开展内螺纹预应力混凝土空心方桩与普通预应力混凝土空心方桩填芯抗拔对比试验,结果表明内螺纹能有效增加填芯混凝土与桩内壁的啮合粘结性能.内螺纹连接新技术能减少混凝土的灌芯长度,节省混凝土和钢筋的用量,值得在工程中推广应用.     

新型预应力实心方桩抗裂试验有限元分析

介绍了预应力实心方桩的抗裂试验,采用有限元ANSYS软件分析了预应力实心方桩的裂缝发展和最终钢筋和混凝土的应力、应变以及挠度,验证了预应力实心方桩抗裂试验进行非线性分析的可行性,并结合预应力管桩、空心方桩进行了非线性数值分析,以研究在相同桩径条件下,不同桩型对钢筋混凝土预制桩的抗裂性能的影响,得出了预应力实心方桩的自身优势。     

先张法预应力离心混凝土钢绞线桩的构建及试验验证

构建了一种新型的先张法预应力离心混凝土钢绞线桩,并通过足尺对比试验进行了验证。结果表明,先张法预应力离心混凝土钢绞线桩的抗弯、抗剪性能较先张法预应力混凝土管桩有较大提高,尤其在变形延性方面较先张法预应力混凝土管桩有明显提升,该桩型在抗震区应用有显著优势,其构建理念还可推广到其他类型预制构件。     

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。     

预应力混凝土管桩与承台结合部抗剪承载力的试验研究

在地震作用下,预应力混凝土管桩桩顶受到水平剪力作用,而空心管桩的抗剪承载力通常比较弱。常在管桩上部埋入钢筋,浇筑一段混凝土与承台相连,以改善其抗剪性能。在试验的基础上对预应力管桩的抗剪承载力进行了研究,并对填芯混凝土在抗剪承载力中的作用进行了探讨。研究表明,填芯混凝土提高了管桩抗剪承载力,改善了管桩脆性性能。为管桩抗剪承载力计算提供了试验基础及理论依据。     

预填芯预应力混凝土空心方(管)桩应用实践分析

预应力混凝土空心方(管)桩用于高层基础抗拔作用的工程逐年增多,为提高抗拔管桩的应用水平、保证工程质量,通过改进生产及施工工艺,研制了预填芯预应力混凝土空心桩。结果表明:预填芯预应力混凝土空心方(管)桩施工工艺更加科学,施工质量更易得到保障,降低了工地现场污染物排放量,节约了投资,可供同类工程借鉴。     

CCFST柱-预应力混凝土环梁节点抗剪承载力计算分析

圆钢管混凝土(CCFST)柱-预应力混凝土环梁节点作为一种全新的节点形式,其充分结合了钢结构承载力大与预应力混凝土结构跨度大的优点,可应用于大型场馆及超高层建筑当中。但目前国内外学者对于该新型节点的受力性能研究尚少,在试验研究与有限元分析对比的前提下,利用有限元软件对该新型节点核心区受剪性能全过程进行分析,主要研究了预应力参数对该节点抗剪承载力的影响,提出了CCFST柱-预应力混凝土环梁节点抗剪承载力的计算公式。研究结果表明:当预应力从0增至0.75fptk时,节点抗剪承载力提高了约14%;节点抗剪承载力公式计算值与有限元分析结果吻合良好。