PHC管樁嵌入承臺(tái)深度的數(shù)據(jù)模擬與理論分析.pdf

1、隨著改革開(kāi)放和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，20世紀(jì)80年代末，我國(guó)引入了預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁。因其具有單樁承載力高、設(shè)計(jì)選用范圍廣、單樁承載力造價(jià)便宜、運(yùn)輸?shù)跹b方便，接樁快捷、施工速度快等諸多優(yōu)點(diǎn)，在工程建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。如今，工程上利用豎直的預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁來(lái)承受水平向的荷載已經(jīng)十分廣泛，研究預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁在水平荷載作用下的應(yīng)力分布和變形特性顯得尤為重要，過(guò)去的研究主要是通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)方法和理論分析來(lái)實(shí)現(xiàn)的，得到了許多試驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論研究

2、成果，但由于管樁和承臺(tái)的連接處構(gòu)件截面尺寸突變?cè)斐傻膽?yīng)力集中，以及上部結(jié)構(gòu)水平荷載產(chǎn)生的剪力和彎矩在此處最大，因而在樁頭部位極易發(fā)生破壞，目前對(duì)樁頭部位的改造仍是通過(guò)填芯材料的改變來(lái)進(jìn)行構(gòu)造上的加強(qiáng)，所以進(jìn)一步的研究具有重要的理論和實(shí)際意義。
　　本文在國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁（PHC管樁）的研究成果基礎(chǔ)上，通過(guò)簡(jiǎn)化得到普通型填芯PHC管樁與承臺(tái)連接處節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力分布模型來(lái)進(jìn)行理論分析，并通過(guò)大型有限元結(jié)構(gòu)分析軟件ABAQU

3、S對(duì)普通型填芯PHC管樁樁基礎(chǔ)進(jìn)行了模擬分析，得到如下結(jié)論：⑴通過(guò)對(duì)普通型填芯PHC管樁嵌入承臺(tái)不同深度下的樁基礎(chǔ)試件進(jìn)行水平向的擬靜力數(shù)值模擬試驗(yàn)研究，得出不同嵌固深度下試件的荷載—位移滯回曲線，對(duì)比各試件曲線發(fā)現(xiàn)，隨著嵌固深度的增加試件的抗彎承載力得到明顯的增加，當(dāng)嵌固深度達(dá)到PHC管樁外徑一半時(shí)，抗彎承載力趨于穩(wěn)定，試件達(dá)到了理想的破壞狀態(tài)。⑵嵌固深度小于PHC管樁直徑一半的試件在受力過(guò)程中顯現(xiàn)出的延性較好，樁頭嵌入承臺(tái)的錨固鋼筋

4、可充分發(fā)揮作用，在試件達(dá)到極限荷載時(shí)錨固鋼筋的抗力在極限承載力中占很大一部分，隨著嵌固深度的增加，試件的延性減弱，錨固鋼筋的發(fā)揮也很大程度地減小。⑶隨著嵌固深度加深，試件極限承載力不再加大，試件的破壞是因管樁的強(qiáng)度不夠引起，此時(shí)對(duì)比試件與一段剛結(jié)的普通填芯PHC管樁試件，發(fā)現(xiàn)本文所研究的試件承載力有所降低，但延性要優(yōu)于剛結(jié)的普通填芯PHC管樁試件。⑷提出了填芯管樁抗彎承載力的計(jì)算公式，結(jié)合有限元軟件的計(jì)算分析，對(duì)公式進(jìn)行印證，并且界定了