高强度预应力混凝土管桩预应力损失的试验研究

一、引言混凝土强度等级高达C80的高强度预应力混凝土管桩(PHC桩)在我国长江三角洲、珠江三角洲等地已得到了广泛应用,并且大量出口港澳地区,在国际市场上颇具竞争力。PHC桩的类型是由混凝土有效预应力的大小确定的。A、AB、B和C型管桩的混凝土有效预应力值分别约为1.0、6.0、8.0和10.0MPa级。A型和AB型和PHC桩有效预应力值是考虑防止管桩在运输、起吊、施工时开裂及防止打桩时桩尖的反弹拉应力引起开裂等情况制定的;B型和C型PHC桩的有效预应力值则是考虑产品在承受轴向力的同时承受更高侧向力和柱子的情况制定的。 PHC桩中预应力钢筋的有效预应力取决于钢筋的张拉值及预应力的损失值,钢筋中的预应力损失值由张拉端锚具变形(σ(?))、     

“双掺”技术在预应力高强混凝土管桩中的应用

一、概述预应力高强混凝土管桩（以下简称PHC管桩）是采用预应力先张法、离心成型、蒸汽养护工艺制得的一种圆筒型细长预制桩，主要由预应力混凝土桩身、端头板（接头用）等组成、近年来随着珠江三角洲、长江三角洲的经济开发而起步，发展迅速，已逐步为社会所接受，替代方桩及沉管灌注桩。国家标准《先张法预应力混凝土管桩》GB1347692规定PHC管桩混凝土强度等级为C80级，按桩身混凝土有效预应力及抗弯能力的大小分为A型、AB型和B型，其混凝土有效预压应力值分别为4MPa、6MPa和8MPa．对管桩混凝土施加预压应力是为预防在起吊运输中…     

变预应力度混合配筋混凝土管桩受弯性能

为提高混合配筋预应力混凝土管桩的延性，采取降低预应力钢棒张拉应力及对高强热扎钢筋施加一定的张拉应力形成变预应力度混合配筋混凝土管桩。通过对4根变预应力度混合配筋混凝土管桩和1根传统混合配筋预应力混凝土管桩进行受弯性能试验和有限元分析，研究预应力钢棒和高强钢筋不同张拉控制应力对混合配筋混凝土管桩受弯性能的影响。试验和有限元分析结果表明：与传统PRC管桩的破坏形态类似，变预应力度混合配筋混凝土管桩仍属于受弯破坏；随着预应力钢棒预拉应力的降低(0.6f_ptk降至0.4f_ptk,f_ptk为钢棒抗拉强度标准值),管桩的位移延性系数逐渐增大(提高约32%),而对应的开裂弯矩逐渐减小，但对受弯承载力影响较小；随着高强钢筋预拉应力的增大(0.4f_yk增至0.8f_yk,f_yk为钢筋屈服强度标准值),管桩的位移延性系数随之增大(提高约为60%)。考虑预应力钢棒受拉区合力取值的影响，推导了变预应力度混合配筋混凝土管桩的受弯承载力计算式，计算值与试验结果的比值约为0.85,具有合...     

浅谈部分实心预应力混凝土管桩的生产工艺与施工质量控制

部分实心预应力混凝土管桩是一种用于一般工业与民用建筑基础的新型工程桩,其特点是采用工厂预先填芯生产工艺,从而形成部分实心预应力混凝土管桩.施工时采用预应力钢棒作为连接钢筋,并通过六角头穿芯孔螺丝锁定于端板的预应力张拉孔上,保证桩与桩或基础承台的可靠连接.与一般空心PHC管桩相比,能有效减少现场施工工作量、缩短工期、降低...     

高压蒸养与免高压蒸养PHC管桩预应力损失试验研究

针对现有高压蒸养和免高压蒸养两种不同养护工艺生产的PHC管桩,本文开展了PHC管桩的预应力损失试验研究.采用两种不同的测试方法,系统地研究了不同养护工艺的PHC管桩放张、混凝土收缩徐变和钢棒松弛等各阶段的预应力损失,对比分析了养护工艺对PHC管桩预应力损失的影响,为准确计算其极限承载力提供了必要的试验依据,并验证了两种...     

缺陷预应力管桩的加固处理

预应力管桩是专业生产厂家采用先张法预应力工艺和离心成型技术制作,再经蒸汽养护而成的一种空心圆柱形钢筋混凝土预制桩。是一种新型基桩。目前,常用类型按混凝土等级可分为PHC(预应力高强混凝土管桩,桩身混凝土强度等级不得低于C80)、PC(预应力混凝土管桩,桩身混凝土强度等级不得低于C60)和PTC(预应力混凝土薄壁管桩,桩身混凝土强度等级不得低于C60,     

先张法预应力混凝土管桩的设计与施工

预应力混凝土管桩以其单桩设计承载力高,适用性强,施工快捷等优点得到广泛应用。本文对其设计与施工应注意的问题进行了简单论述。先张法预应力混凝土管桩（简称管桩）是一种采用先张法预应力工艺和离心成型法制作的预制桩。包括预应力高强混凝土管桩（代号PHC桩）和预应力混凝土管桩（代号PC桩）。PHC桩其桩身混凝土强度等级不低于C80,PC桩其桩身混凝土强度等级为C60-C80。管桩按外直径分为：300、400、500、550、600mm等规模,壁厚65-125mm。     

浅谈管桩新旧标准对比

对比分析了10G409《预应力混凝土管桩》与03SG409《预应力混凝土管桩》和GB13476-2009《先张法预应力混凝土管桩》与GB13476-1999《先张法预应力混凝土管桩》新旧标准之间的差异;并以管桩400(95)AB桩型为例,采用新标准详细计算了混凝土管桩的有效预压应力、抗裂弯矩、抗裂剪力、桩身轴心受压承载力、桩身轴心受拉承载力。     

预应力高强混凝土管桩抗震性能试验研究

通过对4根预应力高强混凝土(PHC)管桩进行低周往复荷载作用下的抗震性能试验研究,分析在桩身填芯、配置非预应力钢筋等措施对管桩的破坏形态、滞回性能、骨架曲线、延性性能以及刚度退化的影响。研究表明:桩身填芯可以改善管桩的变形能力;在管桩中配置一定数量的非预应力钢筋能够显著提高管桩的极限承载能力,对改善管桩的滞回性能、延性性能以及耗能能力效果更为显著。     

浅谈预应力管桩作抗拔桩时的桩身结构强度验算

通过对预应力混凝土管桩作抗拔桩时桩身结构材料强度、多节桩连接强度及桩顶与承台连接强度的验算方法进行分析,对比了焊缝、端板及预应力墩头连接强度不同方法计算结果,同时探讨了桩顶混凝土填芯的计算方法,提出了建议采用的验算方法。现场试验表明,该法验算桩身结构材料强度是足够安全的,在接头焊缝质量和填芯质量保证的前提下,端板锚固孔与预应力钢棒墩头连接是预应力管桩作为抗拔桩的薄弱环节,这也与理论计算相吻合,可供设计和施工人员参考。     

不同高强预应力管桩抗震性能的试验对比

工程中常采用填芯,掺加钢纤维以及配置非预应力筋等方式来增强预应力混凝土管桩的抗弯承载力,但是这些改进后的管桩在地震荷载作用下的受力性能还不明确。通过三组试件的低周往复加载试验,分别从滞回耗能延性和承载力等几个方面研究预应力混凝土管桩(PHC管桩)、预应力钢纤维高强混凝土管桩(SFPHC管桩)、添加普通钢筋的预应力高强混凝土管桩(PRC管桩)的抗震性能以及填芯对管桩抗震性能的影响。试验结果表明:添加普通钢筋能够很好地改善PHC管桩的抗震性能。填芯能够提高PHC和SFPHC管桩在往复荷载作用下的承载力并能增强PRC管桩的耗能能力。各类填芯管桩的延性相对于未填芯管桩均有明显的改善。     

混合配筋预应力混凝土管桩抗弯承载性能研究#br#

通过开展6根混合配筋预应力混凝土管桩和3根预应力混凝土管桩的抗弯性能试验,分析非预应力钢筋的配置对混合配筋预应力混凝土管桩抗弯承载性能的影响。试验结果表明：配置非预应力钢筋可明显提高预应力混凝土管桩的抗弯承载力,对控制抗弯裂缝的开展有明显的效果。与试验数据相比,现有抗弯承载力公式的计算值合理有效,但公式形式较为复杂。针对混合配筋预应力混凝土管桩的抗弯承载力进行研究,将环形截面等效成工字形截面,并利用“等效钢带法”计算钢筋提供的轴力和弯矩,推导出了简化计算公式,其计算结果相对试验承载力具有合理的富余。相比原有公式,简化计算公式形式简单、易于计算,可应用于实际预应力混凝土管桩的设计分析中。     

复合配筋管桩抗震性能试验研究

传统PHC管桩在地震作用下表现出脆性破坏特征,限制了其使用范围。已有室内试验研究结果表明,通过在PHC管桩中加入非预应力钢筋形成复合配筋管桩可提高其抗震性能。目前针对管桩破坏机理以及抗震性能的研究,主要采用室内模型试验或振动台试验,未能充分考虑实际工程中桩的受力条件和土体的作用。为研究复合配筋管桩的抗震性能,在软土地区对PHC管桩和复合配筋管桩进行了现场足尺抗震性能试验研究。试验比较了常规管桩以及掺入不同含量非预应力钢筋的复合配筋管桩的滞回曲线、骨架曲线、延性系数、曲率分布等数据,分析复合配筋管桩的抗震性能。研究结果表明：与PHC管桩相比,复合配筋管桩的抗震性能得到明显改善,且对于提高管桩延性来说,存在最优的非预应力筋配筋率。     

整体桥预应力桩-土相互作用试验

为探究整体式桥台无缝桥(简称整体桥)预应力混凝土桩吸纳上部结构变形的能力,对3根不同预应力的缩尺模型桩PC-1～PC-3进行了拟静力试验。利用布设于桩身表面的土压力计、位移计、应变片等,研究了预应力混凝土桩的破坏模式和变形规律,并与埋深不同且未施加预应力的混凝土桩对比,进一步说明预应力对柔性桩变形能力的影响; 通过与普通混凝土桩的对比,以临界荷载、屈服荷载、峰值荷载为评价指标,分析了预应力对试验桩强度和变形的影响。结果表明:随着预应力度的增大,模型桩的破坏形态由多条裂缝向1条主要裂缝转变; PC-2和PC-3主要裂缝出现位置分别较PC-1沿埋深方向增大0.4倍和0.6倍桩径,说明预应力度的提高增大了桩-土相互作用区域,且效果较增大桩基埋深更为显著; 随着位移荷载的增加,PC-1的桩身拉、压应变分布率先出现不对称,而PC-2和PC-3在更大位移荷载时仍保持对称,通过与不同埋深未施加预应力的混凝土桩对比发现,相较于增大桩基埋深,施加预应力可以更为显著地提高桩基的弹性工作范围及桩身的整体性和抗开裂能力; 通过分析比较模型桩的桩身承载比可知,提高预应力度可改善桩身受力性能,并可更充分发挥桩周土的承载能力; PC-2,PC-3的正向临界荷载、屈服荷载以及峰值荷载相较于PC-1均有提高,屈服荷载分别较PC-1提高了17.8%和42.3%,说明预应力度可以增大混凝土桩的弹性工作范围,提高变形能力; PC-1的等效刚度退化速率较PC-2,PC-3更快,说明施加预应力可减缓混凝土桩的刚度退化; 与PHC管桩等效刚度理论计算值对比发现,PHC管桩理论计算值偏安全,可应用于PC桩的等效刚度计算。     

大直径无粘结预应力钢套筒混凝土涵管的试验研究

通过试验,对无粘结预应力张拉施工中混凝土内钢绞线的应力、预应力损失和混凝土管壁中的应力分布,以及充水条件下混凝土管壁中的应力分布等问题进行了研究。试验结果表明,一端张拉时,预应力筋单圈布置管的预应力损失小于双圈布置管;预应力张拉完毕后,混凝土管环向形成闭合的压应力环,有效地提高了混凝土涵管的抗裂能力;张拉后管壁的抗拉强度远大于1.0MPa水压所产生的拉应力。     

预应力碳纤维板加固钢结构预应力损失研究

预应力碳纤维板加固钢结构是具有明显加固效果和广阔应用前景的加固技术,碳纤维板在张拉及使用阶段的预应力损失研究是预应力加固技术的一个重要课题。在分析总结现有预应力碳纤维张拉设备及施工工艺的基础上,借鉴预应力混凝土结构预应力损失的分析方法进行分项计算,并提出各项预应力损失的计算方法。利用自主研发的一套碳纤维板张拉及锚固装置对3根钢梁进行加固试验,试验结果表明,提出的计算方法可行。建议预应力碳纤维板加固钢结构的预应力损失估算值取为张拉控制值的15%。     

高速铁路用HRBF500钢筋预应力混凝土梁疲劳性能试验研究

设计制作了2根配置500 MPa细晶粒(HRBF500)钢筋的预应力高强混凝土T形梁,通过实测预应力损失与理论计算比较,得出实测预应力损失大于理论计算值。基于疲劳荷载的试验,绘出HRBF500钢筋应力、钢绞线应力及梁跨中挠度曲线,分析配有细晶粒钢筋的预应力混凝土梁的疲劳性能。结果表明,在一定幅度的疲劳荷载(等幅)作用下,配有HRBF500钢筋的预应力高强混凝土梁,其钢筋、预应力钢绞线及跨中挠度均满足使用阶段规范的限值,即在HRBF500钢筋拉应力大于150 MPa条件下,经过250万次疲劳荷载作用后仍满足设计要求。     

体内预应力在大悬挑结构中的应用

对某钢筋混凝土多层大悬挑结构进行受力分析和优化设计,结合建筑造型,采用斜拉钢管内设预应力筋吊拉多层钢筋混凝土悬挑梁,一次施加预应力,形成空间整体悬挑桁架,解决了钢筋混凝土大悬挑梁的承载力和变形问题。同时对钢管节点设计、张拉控制应力、预应力损失的控制、张拉过程及监测过程提出了设计建议。     

预应力矩形钢管混凝土梁力学性能研究

研究预应力矩形钢管混凝土梁极限承载力实用计算公式及有限元计算方法 ,并对混凝土强度等级、含钢率、预应力等参数进行分析。计算结果表明 ,矩形钢管混凝土梁受拉区配筋可以大幅度提高构件极限承载力 ,同时施加预应力可以有效减小构件挠度     

大跨度预应力混凝土梁张拉测试计算

对连续多跨预应力混凝土梁的群锚预应力筋采用单根张拉方式进行应力测试,探讨无粘结预应力筋束的张拉工艺,获得了计算预应力损失的有关参数,发现长无粘结预应力筋束在张拉中存在粘滞现象,掌握了单根张拉、后张拉的预应力筋对已张拉锁定了的预应力筋的应力影响程度和裂缝控制条件等,对预应力混凝土构件的设计和施工有较好的参考价值.