H型鋼樁與樁承臺(tái)連接性能研究.pdf

1、H型鋼樁具有沉樁貫入能力強(qiáng)、擠土量小、易拼接等特點(diǎn),可用于各種地質(zhì)復(fù)雜、巖面起伏大、混凝土樁難以施打的地基中。在H型鋼樁樁基中,樁與承臺(tái)的連接部分能將上部和下部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞到基礎(chǔ)中。由于此處斷面急劇變化,所以要求它不僅能順利地傳遞荷載,而且也能充分有效地承受此種荷載；又因?yàn)檫@樣的連接條件,對(duì)樁基礎(chǔ)的反力分配、變形等影響很大,所以樁頂連接部分,也是樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的重要部分之一。目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于樁身及承臺(tái)的研究工作較多,但作為承上啟下的H型鋼樁

2、與承臺(tái)連接節(jié)點(diǎn)的性能研究,資料尚很少,這大大限制了H型鋼樁在實(shí)際工程中的應(yīng)用。另外,根據(jù)先前的研究成果,按照現(xiàn)有規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的H型鋼樁-承臺(tái)節(jié)點(diǎn)存在受力缺陷,需要對(duì)H型鋼樁-承臺(tái)節(jié)點(diǎn)細(xì)部做出改進(jìn),以改善H型鋼樁-承臺(tái)節(jié)點(diǎn)的受力性能。為此,本文中通過(guò)靜力試驗(yàn),進(jìn)行了樁承臺(tái)模型節(jié)點(diǎn)的試驗(yàn)研究,并在試驗(yàn)基礎(chǔ)上對(duì)節(jié)點(diǎn)模型進(jìn)行了理論分析和ANSYS有限元分析,深化了H型鋼樁承臺(tái)連接節(jié)點(diǎn)的計(jì)算方法,以推動(dòng)H型鋼樁在實(shí)際工程中的應(yīng)用。
　　

3、(1)根據(jù)所設(shè)計(jì)的橋梁樁承臺(tái)模型,并根據(jù)試件自身的特點(diǎn),采用自相平衡裝置對(duì)節(jié)點(diǎn)施加靜力水平荷載或軸向荷載。試驗(yàn)結(jié)果表明,文中所采用H型鋼樁節(jié)點(diǎn)具有良好的變形能力,具有良好的延性而非脆性破壞,承臺(tái)-型鋼樁節(jié)點(diǎn)工作狀況良好,采用在承臺(tái)腹板焊接豎向傳力鋼筋的措施切實(shí)可行,試驗(yàn)過(guò)程中未出現(xiàn)焊縫區(qū)破壞或H型鋼樁腹板破壞現(xiàn)象。并且試驗(yàn)表明此連接方式能充分發(fā)揮節(jié)點(diǎn)的抗拔承載力。
　　 (2)在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,對(duì)節(jié)點(diǎn)的力-位移曲線和荷載-應(yīng)變

4、曲線進(jìn)行分析,采用理論分析和推導(dǎo)的方法,深化了H型鋼樁承臺(tái)連接節(jié)點(diǎn)的計(jì)算方法,計(jì)算表明按鋼材屈服機(jī)制更能準(zhǔn)確的估算節(jié)點(diǎn)的承載力。在試驗(yàn)研究及理論分析的基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)相關(guān)近似處理,提出了節(jié)點(diǎn)在水平荷載和軸向荷載作用下的拉壓桿模型。
　　 (3)用.ANSYS軟件對(duì)H型鋼樁承臺(tái)節(jié)點(diǎn)的受力性能進(jìn)行了分析:用ANSYS分析得出的極限承載力和試驗(yàn)得出的極限承載力幾乎相等；分析了ANSYS得出的力.位移曲線和試驗(yàn)得出的力.位移曲線的異同；從拉