填芯SC管樁抗震性能試驗研究及有限元分析.pdf

1、離心鋼管混凝土樁（SC樁）作為一種新型的組合材料構(gòu)件，充分發(fā)揮了鋼材和混凝土的材料優(yōu)勢，具有良好的抗震性能。而在實際工程中考慮到樁的作業(yè)環(huán)境及地下水的侵蝕，為了改變管樁的受力性能，提高管樁承載力，往往會在離心鋼管混凝土管樁內(nèi)部澆筑填芯混凝土。但是目前對于預(yù)制管樁受力性能研究尚不多見，尤其對于填芯SC樁抗震性能的研究幾乎沒有，這嚴重限制了離心鋼管混凝管樁在工程應(yīng)用中的推廣使用。因此，研究填芯對離心鋼管混凝土管樁的抗震性能的影響，對開拓離心

2、鋼管混凝土管樁在預(yù)制樁領(lǐng)域的市場有積極的推動作用。
　　本文對SC樁、填芯SC樁和預(yù)制高強混凝土樁（PHC樁）、填芯PHC樁進行低周反復(fù)加載試驗研究，得到各試件的抗震性能指標，通過對比分析各試件的破壞特征以及滯回曲線、骨架曲線、延性、耗能能力、剛度退化，得出SC樁的抗震性能明顯優(yōu)于PHC樁，但填芯對于SC樁的耗能能力和抗震承載力沒有提高。
　　在試驗研究的基礎(chǔ)上，利用有限元分析軟件ABAQUS對四個試驗試件進行了有限元模擬分

3、析，并將有限元計算結(jié)果與試驗結(jié)果進行對比，吻合較好。在此基礎(chǔ)上利用ABAQUS軟件分析了混凝土壁厚和強度、鋼管壁厚和強度以及填芯材料等參數(shù)對填芯SC樁抗震性能的影響，可以看出，鋼管壁厚和強度對填芯SC樁的耗能能力和抗震承載力有較大影響，而混凝土壁厚和強度、填芯材料對填芯SC樁抗震性能的影響很小。
　　在試驗研究和有限元分析的基礎(chǔ)上，提出了填芯SC樁受彎構(gòu)件骨架曲線的三折線理論模型。通過理論推導(dǎo)確定了模型中各參數(shù)的簡化計算方法，并將