预应力混凝土竹节桩承载性能对比试验研究

预应力混凝土竹节桩(简称"竹节桩")是在普通预应力混凝土管桩(简称"管桩")基础上改良而来的新桩型。文章介绍了竹节桩的构造和接桩技术,并通过现场静载试验,对竹节桩在软土地基中的承载性能进行了对比研究。试验表明:竹节桩的单桩竖向抗压极限承载力与管桩和预应力混凝土空心方桩(简称"方桩")相比,均能提高20%左右,单桩竖向抗拔极限承载力比管桩提高60%以上。竹节桩由于设置了环向、纵向凸肋,改变了桩-土接触方式和桩身粗糙度,有利于桩侧摩阻力的充分发挥。在荷载水平较低时,桩顶位移曲线近似为直线,当荷载增加到一定程度时,会在土体中形成一个直径与环向凸肋大小相当的圆筒形剪切滑动面。     

预应力管桩承载力抗拔系数试验分析

通过两组8台现场静载荷试验的成果分析和已有试验成果的比较,研究了采用静压和锤击施工的预应力管桩(采用PHC)在黏土与粉土中的承载力抗拔系数.结果表明,受到桩端阻力与桩侧阻力相互作用的影响,桩端位于承载力较高的砂层时,预应力管桩承载力抗拔系数较小,桩端位于桩端阻力较小的黏土层时,预应力管桩承载力抗拔系数较大.土层抗拔系数受长径比影响较大,长径比大的桩,上部土层抗拔系数可能较大;长径比较小时,下部土层抗拔系数可能较大.研究成果可供建筑抗浮工程优化设计作为参考.     

预应力混凝土管桩作为抗拔桩的设计研究

以佛山市卫生局公共卫生大楼工程地下室抗浮设计为例,通过对预应力混凝土管桩作为抗拔桩在工程应用中的分析与总结,着重介绍了预应力混凝土管桩抗拔承载力的计算、桩与承台的连接及相应的构造措施等,并提出了一些合理的设计建议。     

第四系地层预应力混凝土管桩承载性状现场试验研究

基于印尼某工程15根预应力混凝土管桩(PC管桩)的单桩竖向抗压、抗拔及水平静载荷试验,分析PC管桩分别在竖向荷载和水平荷载作用下的承载特征,揭示不同荷载水平下PC管桩的承载力发挥机制。基于单桩竖向抗压极限承载力预测模型,对比分析指数曲线模型、双曲线模型及调整双曲线模型的可行性,并对PC管桩单桩竖向抗压极限承载力进行预测;结合水平静载试验,探讨地基土水平抗力系数的比例系数m的取值问题。研究结果表明：PC管桩单桩竖向抗压承载力主要取决于桩端持力层的支承力,同时也受桩径、桩长的影响较大;PC管桩的竖向抗拔承载力主要取决于桩侧摩阻力,桩径越大、桩长越长,单桩竖向抗拔承载力越高;PC管桩水平承载力主要取决于桩侧土体的力学性质。就本试验而言,指数曲线模型对单桩极限承载力的预测最精确;m在桩顶水平位移超过10 mm时变化平稳并逐渐收敛为常数,通过试验结果反推的m接近甚至超过JGJ 106—2014中推荐m的上限值。     

抗拔管桩及其填芯混凝土受拉结构性能试验

管桩用于抗拔作用的工程逐年增多,为提高抗拔管桩的应用水平,对抗拔管桩的桩身进行了抗拉结构性能试验和分析．结果表明：桩身抗拉为脆性破坏形态,混凝土不开裂时抗拉承载力最大,混凝土不受拉力时其值最小,混凝土有效预压应力和端板节点强度起决定作用．对抗拔管桩和填芯混凝土进行了现场原型试验和工程验证,15根抗拔桩的试验结果显示,填芯混凝土与管桩的黏结强度为填芯混凝土抗拉强度的17．1％,表明根据提出的抗拔管桩设计原则和强度控制节点,只要控制得当,管桩用作抗拔是可靠的受力结构体系．     

预制变径节桩(PHB)单桩承载力试验分析

通过对变径节桩(PHB)和普通预应力混凝土管桩(PHC)单桩抗压、抗拔静载荷试验成果比较分析,研究了变径节桩的承载力作用机制.结果表明,在新郑地区粉土条件下,变径节桩(PHB)抗压、抗拔承载力均小于PHC桩,但变径节桩抗拔系数大于PHC桩.相关成果可为变径节桩(PHB)设计提供参考.     

钢-UHPC组合梁单钉连接件抗拔性能分析

为研究钢-UHPC组合梁单钉连接件的抗拔性能,通过6组UHPC中单钉连接件的拉拔试验和ANSYS软件数值计算,分析了栓钉直径、高度对抗拔承载力和破坏模式的影响.提出了钢-UHPC单钉连接件抗拔承载力计算公式,得到了不同UHPC和栓钉强度下栓钉钉杆拉断和UHPC开裂2种典型破坏模式的高径比界限.结果表明,若高径比大于界限值,抗拔试件破坏时栓钉钉杆被拉断,UHPC板完好,属于延性破坏;若高径比小于界限值,试件为UHPC开裂破坏,栓钉脱出,UHPC冲切破坏面与竖直面的夹角约为43°,属于脆性破坏.钢-UHPC单钉连接件抗拔承载力公式的计算值略低于模拟值,相对误差小于10%.     

砂土中旋挖挤扩灌注桩的抗拔模型实验

旋挖挤扩灌注桩即在桩身上通过旋挖挤扩技术形成多个承力盘,承力盘的存在扩大了承载面积,能有效提高桩的抗拔承载力.由于承力盘位于桩身,在桩身位移较小的条件下,承力盘就能发挥较高的承载力.在室内模型箱的中密砂土中进行了2×2的两盘DX群桩抗拔模型实验,对比了2D、2.5D和3D(D为盘径)3种不同桩间距的模型群桩的抗拔承载力与位移的关系,探讨了不同桩间距对承力盘抗拔承载力的影响,分析了群桩抗拔机理.根据实验结果,可以发现承载力发展很快,初始阶段承载力上升速度很快,在小位移时承载力就能达到较大值.总体上桩间距越大,各基桩在承受拉拔荷载作用时的相互影响越小,群桩承载力越大.但2.5D桩间距的群桩承载力与3D桩间距群桩承载力接近,在兼顾抗拔效果和承台面积时,2.5D的桩间距比较合理.     

预应力高强混凝土管桩桩身抗剪承载力试验

在无轴压和轴压1 300 kN作用下对PHC-AB400(80)型管桩进行桩身抗剪承载力足尺构件试验.详细介绍加载装置和试验方法,得到该桩型在无轴压受剪和轴压受剪状态下的开裂荷载和极限荷载.基于管桩在无轴压受剪和轴压受剪状态下裂缝发展的观察以及对支座与加载点间剪跨段混凝土主拉应力与主拉应力角的分析,研究该桩型的破坏过程.比较由《预应力混凝土管桩图集》中的公式计算得到的数值和试验值可知,公式值约为试验值的58%.因此,建议管桩抗剪承载力的计算公式中考虑箍筋的抗剪作用.     

桩的抗拔承载力预估

在对抗拔试桩资料整理与分析的基础上，详细讨论了抗拔桩粘羊力系数ａ与桩周土不排水抗剪强度Ｃｕ的关系及桩拔、压摩阻比与桩长径比的关系，以及桩周土的土性、桩的类型和施工方法等对它们的影响，并提出了预估桩抗拔承载力的方法。     

大吨位单桩竖向抗拔静载试验技术

结合工程案例，对大吨位单桩竖向抗拔静载试验技术方法进行探讨，研究其可行性和经济性，为单桩竖向抗拔承载力检测提供一种可行、可信的检测技术。     

混凝土变径桩工作性状研究

通过数值模拟及现场试验的方法对变径桩的工作性状进行分析研究,比较变径桩PHB与等直径管桩的桩身轴力、抗压承载力及抗拔承载力,分析得出结论,变径节桩的单桩承载力小于同节径相等的等直径管桩,大于同直径的预应力管桩。PHB桩可在复合地基及抗拔桩中单独使用,可减少挤土效应,具有一定的技术经济效益(可节省混凝土材料约18%,,减少挤土体积12%,左右)。     

海洋平台打入式桩基抗拔承载力的时效性分析

采用ABAQUS软件对海洋平台打入式桩基的抗拔承载力的时效性进行了数值模拟分析,研究了海底土体的渗透系数对桩基的超孔隙水压力消散及桩基径向有效应力的增长规律,进行了桩基上拔的模拟分析,得到桩基抗拔承载力随时间增长规律,建立了上拔荷载—位移的关系,并考虑了上拔过程中桩底负压对抗拔承载力的影响。并提出关于无纲量时间因数T和土压力系数K的抗拔承载力时效公式,并现场测试数据进行了验证。研究结果表明,渗透系数越大,超孔隙水压力消散越快,桩基的径向有效应力增加得越大,桩基的抗拔承载力增加得也越大。桩底负压虽然对桩基的抗拔承载力是有利的,但是其在桩基承载力中所占比例很小。     

预应力混凝土管桩抗剪承载力计算方法

预应力混凝土管桩在工程中得到了广泛应用.在水平地震力作用下管桩受到剪力作用.目前,尚无预直力混凝土管桩的抗剪承载力计算方法.文章通过试验以及理论分析给出了环形截面的抗剪承载力计算公式,理论计算与试验结果吻合较好.     

削扩支盘桩承载力的抗拔测试研究

抗拔桩是工程中应用得最广泛的一种基础抗浮技术手段，但抗拔桩的设计依据在理论上还很不完善.本文结合工程案例，在初步设计的旋挖等截面灌注桩抗拔承载力测试结果不能满足设计要求的情况下，修改等截面桩为增加两个支盘的削扩支盘桩；针对等截面桩的测试结果，在理论上分析确定了桩的侧摩阻力系数调整值为0.61,进而据此对削扩支盘桩的承载力进行了理论预估，并进一步对削扩支盘桩进行抗拔承载力与变形测试，获得了典型的U-δ曲线和δ-lg t曲线.对削扩支盘桩的抗拔承载力的理论预估和测试结果均表明，该桩完全可以满足工程设计指标要求，也验证了该修正方案的可行性.     

钢管-水泥土组合桩的抗拔性能

针对传统抗拔桩承载能力的局限性,根据劲性搅拌桩施工及荷载传递特点,提出钢管-水泥土组合抗拔桩形式,并借助ANSYS数值模拟软件,分析钢管直径及壁厚对组合桩承载能力及破坏模式的影响。结果表明:钢管直径对组合桩的抗拔性能影响显著。钢管直径小于0.4 m时组合桩的承载力增幅很大,达到0.4 m时承载力接近极限值;钢管直径为0.3~0.4 m时组合桩破坏模式较合理。钢管壁厚对组合桩的抗拔性能影响较小。壁厚为10 mm时组合桩的极限承载力增幅较大,钢管壁厚宜取10 mm。钢管壁厚不影响组合桩的破坏模式,破坏均发生在钢管与外桩界面。该研究为改善水泥土搅拌桩的抗拔性能提供了参考。     

预应力管桩水平承载特性分析及接桩技术研究

预应力混凝土管桩与传统预制桩相比优点颇多:单桩承载力高、工业化生产质量好、施工工期短、桩身耐打、适用范围广及经济效益显著等,因此,对预应力管桩进行研究意义重大.该文将进行预应力管桩水平承载特性分析及接桩技术研究.     

角钢埋入混凝土中抗拔锚固试验研究

通过１９个角钢埋入混凝土试件的抗拔破坏试验，分析了角钢与混凝土之间的粘结性能，研究了在轴拉荷载作用下角钢与混凝土之间粘度应力分布情况，得出辅助锚固对角钢的抗拔承载力的影响，给出角钢最小锚固长度的计算方法。     

预应力混凝土支护管桩抗剪计算分析

基于Mohr-Coulomb破坏准则,对预应力混凝土支护管桩沿斜截面破坏时的受力机理进行理论分析,根据预应力混凝土支护管桩的结构特性,推导了预应力混凝土支护管桩的抗剪承载力计算公式.通过管桩抗剪试验数据和理论计算结果对比分析,验证了所提出的抗剪计算公式的合理性,为基坑支护结构设计时计算预应力混凝土支护管桩的抗剪承载力提供理论依据.     

螺杆桩在绿地中央广场项目地下室抗浮中的应用

通过工程实例介绍了螺杆桩在地下室抗浮中的应用,螺杆桩在均匀的黏性土层内具有良好的抗拔承载力,在底板沉降较小的前提下,抗拔桩采用板跨中布置的方式可显著减小底板的内力和变形,具有较好的经济性。