預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁抗震性能研究.pdf

1、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁（Prestressed High Strength concrete Pile，PHC管樁）具有單樁承載力高、質(zhì)量可控制、價(jià)格便宜施工速度快等優(yōu)點(diǎn)，在工程建設(shè)中得到廣泛的應(yīng)用。由于PHC管樁在地震作用下的水平承載力較差，限制了其在地震區(qū)的使用范圍。因此，為擴(kuò)大PHC管樁在工程中的使用范圍，深入的研究PHC管樁的抗震性能具有重要的意義。本文通過(guò)試驗(yàn)、有限元數(shù)值計(jì)算對(duì)往復(fù)荷載作用下PHC管樁以及PHC管樁與承臺(tái)連接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行

2、了研究，研究成果可為PHC管樁在我國(guó)地震區(qū)的推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。
　　對(duì)PHC管樁進(jìn)行了低周往復(fù)荷載試驗(yàn)和單調(diào)加載試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明：預(yù)應(yīng)力鋼筋被拉斷導(dǎo)致PHC管樁發(fā)生脆性的受彎破壞；PHC管樁耗能性能較差, AB型樁的延性系數(shù)大于A型樁，耗能性能優(yōu)于A型樁。
　　對(duì)PHC管樁非線性受力過(guò)程的有限元分析表明：PHC管抗彎承載力隨著有效預(yù)壓應(yīng)力的增加而增加，而配箍率對(duì)其影響較小。
　　PHC管樁在往復(fù)荷載作用下受力性能

3、的有限元分析得出，在7度設(shè)防地區(qū)應(yīng)將其使用時(shí)的最大曲率控制在0.01/m以內(nèi)，軸壓比宜控制在0.35以內(nèi)。
　　通過(guò)PHC管樁與承臺(tái)連接節(jié)點(diǎn)樁端低周往復(fù)荷載試驗(yàn)表明：節(jié)點(diǎn)樁端發(fā)生受彎破壞，破壞形式主要有：1）樁端預(yù)應(yīng)力筋被拉斷，導(dǎo)致樁端破壞嚴(yán)重，構(gòu)件發(fā)生脆性破壞；2）錨固鋼筋發(fā)生屈服，樁與承臺(tái)交接處出現(xiàn)塑性鉸，樁端與承臺(tái)破壞嚴(yán)重，構(gòu)件發(fā)生延性破壞。
　　通過(guò)PHC管樁與承臺(tái)連接未截樁和截樁兩種典型連接方式的有限元參數(shù)分析結(jié)果

4、表明，軸力對(duì)兩種節(jié)點(diǎn)樁端承載力和延性影響較大；樁端嵌入承臺(tái)的長(zhǎng)度、錨固鋼筋的直徑以及數(shù)量對(duì)未截樁節(jié)點(diǎn)樁端的承載力和延性影響不大，但是對(duì)截樁節(jié)點(diǎn)樁端卻有著顯著的影響。
　　對(duì)改進(jìn)的管樁與承臺(tái)連接節(jié)點(diǎn)樁端進(jìn)行了低周往復(fù)荷載試驗(yàn)和有限元分析，結(jié)果表明：由于節(jié)點(diǎn)區(qū)域的承臺(tái)混凝土被壓碎，節(jié)點(diǎn)形成鉸，失去承載力，但樁端并未發(fā)生破壞。因此，在進(jìn)行節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該在節(jié)點(diǎn)有一定轉(zhuǎn)動(dòng)能力的基礎(chǔ)上，保證承臺(tái)不會(huì)由于樁端轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的擠壓力或撬力作用過(guò)早的