厚承台受力机理研究

为揭示厚承台的传力机理和破坏形式,通过对4个1∶5比例的六桩厚承台的模型试验研究与三维非线性有限元ADINA的后处理研究,指出中国建筑桩基技术规范JGJ94-94与美国钢筋砼房屋建筑规范ACI318-02规范中,承台以弯曲强度进行配筋计算的设计方法之不足,揭示出厚承台的破坏模式是冲切破坏,传力机理是以带有主要单向压应力的砼区域作斜压杆,桩顶区域的纵筋作拉杆的空间桁架.

柱下九桩厚承台承载性能试验研究

为了进一步研究在多排多列桩情况下桩基厚承台的承载性能,共制作了4个缩尺比例为1∶10的九桩钢筋混凝土承台模型试件并进行了破坏性加载试验。对荷载与位移(挠度)关系、承台侧表面混凝土应变特征及承台内部应力进行了系统地分析,并将试验所得破坏荷载与目前常用设计方法进行比较分析,揭示了9桩厚承台及一般多排多列桩厚承台符合空间桁架模型的受力特点,即配置在桩顶范围内的钢筋充当拉杆,桩顶至柱下区域的混凝土作为斜压杆。加载初期,承台处于受弯状态,混凝土裂缝通常在弯矩较大区域的承台底部最先出现,并随荷载增加沿水平方向及竖向发展。随着裂缝的出现,底部受拉区混凝土逐渐退出工作,当加荷值达到破坏荷载的50%以上后,钢筋拉杆作用增强,桩径范围内各根钢筋应力沿长度方向的变化很小,在设计中可认为近似相等,空间桁架体系逐步形成,距桩中心连线0.75倍桩径范围内的钢筋能充分发挥拉杆作用。

钢纤维混凝土桩基厚承台承载力计算方法分析

根据承台试验和三维非线性有限元计算结果 ,提出了适宜进行厚桩基承台传力机理分析的计算模型。并结合文献 [1]公式 ,按该模型的传力方式提出了钢纤维混凝土桩基厚承台承载力的简化计算方法。

六桩厚承台传力模式试验和有限元分析

通过对3个钢筋混凝土双柱六桩厚承台的试验和有限元计算分析,揭示其传力机理和破坏模式,进而讨论不同配筋形式对六桩厚承台极限承载力的影响,证实六桩厚承台的传力路径更类似于空间拉杆拱模型。

钢纤维混凝土厚承台承载力影响因素分析

在完成 3 0个缩尺模型为 1∶5的二桩混凝土和钢纤维混凝土承台试件的试验研究中 ,通过改变混凝土强度、钢纤维体积率、承台有效厚度、配筋量及配筋方式 ,观察和记录了不同条件下桩承台裂缝的开展与分布 ,承台底部中点挠度、侧边混凝土应变和底部受拉钢筋应变 ,并系统地分析了影响钢纤维混凝土二桩厚承台极限承载力的主要因素。分析结果为进一步研究钢纤维混凝土二桩承台的抗冲切、抗剪及配筋计算提供了试验基础 ,并为《钢纤维混凝土结构技术规程》

三桩厚承台传力模型试验分析

对 2 5个比例为 1∶ 5的三桩厚承台模型进行加载试验 ,分析了试验过程中的承台裂缝出现的顺序和发展特点 ,揭示影响三桩厚承台的破坏模式和承载力的因素 ,并对规范 (CECS88:97)采用的梁板弯曲理论无法解释的试验结果进行了分析研究 。

两桩厚承台的承载力设计

根据两桩厚承台的受力特点和破坏模式,以拉压杆模型为基础,探讨了模型建立的原则和方法,提出了两桩厚承台按拉压杆模型设计的方法并给出了相应的计算公式,选取6个两桩厚承台室内试验结果并分别采用各国规范设计方法及拉压杆模型设计方法进行比较验证。结果表明:各方法用于两桩厚承台设计均安全可靠,但采用拉压杆模型的承台设计方法符合厚承台的受力机理,用该方法算得的承台承载力与试验值吻合较好。

配筋形式对四桩厚承台受力性能影响的研究

钢纤维混凝土四桩厚承台的性能试验研究结果表明,影响其极限荷载的因素主要有承台有效厚度、钢纤维体积率、混凝土基体强度等级、承台的剪跨比、纵向钢筋配筋率和配筋形式等,其中,配筋形式对钢纤维混凝土厚承台承载力的影响是很显著的.通过对4个底部配筋形式不同的桩基厚承台进行试验研究,表明底部钢筋按桁架模型配筋的桩基承台承载力最高.

九桩双薄壁墩厚承台空间桁架模型现场试验研究

为进一步研究大型桥梁工程中常见的大型桩基厚承台的受力性能,根据规范建立新疆伊犁河特大桥九桩双薄壁墩承台空间桁架计算模型,对承台内部应力进行了现场测试,并对测试结果进行分析。结果表明,本工程九桩承台属于厚承台范畴,内部完整应力流可近似为一个理想的桁架,即:以主压应力混凝土区为压杆,桩顶区域的受拉钢筋为拉杆的空间桁架模型;承台开裂之前,混凝土拉杆效应不可忽略,但随着裂缝的开展,受拉区混凝土逐渐退出工作;采用空间桁架模型进行设计符合厚承台受力机理,具有更好的合理性。

钢纤维混凝土二桩厚承台极限承载力的试验研究

通过 30个缩尺比例为 1∶5的钢纤维混凝土二桩厚承台模型试验研究 ,系统地分析了影响钢纤维混凝土二桩厚承台极限承载力的主要因素 ,并应用最小二乘法给出了钢纤维混凝土二桩承台极限承载力的计算公式。与普通钢筋混凝土承台相比 ,其极限承载力有较大幅度的提高。

桩基厚承台结构非线性分析

建立公路常见多柱情况下桩基厚承台非线性有限元计算力学模型,运用有限元分析软件,对桩基厚承台进行从加荷、开裂、屈服直至破坏的全过程非线性有限元计算,分析裂缝扩展情况、应力分布规律和传力机理,为桩基厚承台传力模型的建立提供理论计算依据。

钢纤维混凝土四桩厚承台开裂荷载计算

基于１５个四桩承台试验研究结果，分析了影响钢纤维混凝土承台开裂荷载的主要因素，建立了开裂荷载的计算模型。在此基础上提出了钢纤维混凝土四桩厚承台产生裂缝时荷载（开裂荷载）的推算式，为设计钢纤维混凝土四桩承台提供依据。

非对称异型面剪力墙与筒体下的厚承台受力性能研究

进行非对称异型面剪力墙与筒体下的厚承台试验、有限元与理论研究;描述该种承台从弯曲到过渡直至冲切三个阶段的破坏情况,指出其为以冲切为主的弯冲破坏;阐述该种承台存在空间桁架传力机理;给出斜压杆端横截面面积的完整计算方法,并经承载力计算分析和试验结果的验证,证明其合理性;说明构建空间桁架传力体系的具体原则与方法;表明该种承台破坏属性中的应力集中现象及其不经济性。所得结论可对工程设计提供帮助。

不平衡弯矩作用下基桩全为受压桩的厚承台受力性能研究

进行不平衡弯矩作用下基桩全为受压桩的厚承台试验、有限元与理论研究,描述该种承台从开裂前到开裂后直至冲切三个阶段的破坏情况,指出该承台的破坏为以冲切为主的弯冲破坏,说明承台在冲切破坏阶段的基桩反力可近似采用线弹性阶段的数值,阐述该种承台存在空间桁架传力机理,表明因所设计的模型承台的斜压杆传力体系中存有单个对称轴,而使其应力集中程度有所下降的破坏特点,显示出承台的上部结构宜对称布置的设计原则,给出这一承台承载力计算的全过程,并经试验结果的验证,证明计算的合理性。所得结论可对工程设计提供帮助。

应用ANSYS软件分析四桩厚承台的传力机理

通过ANSYS有限元软件对单柱下四桩厚承台进行分析,将厚承台简化为空间桁架模型,其传力机理明确,便于进一步探讨提高承台承载力的设计方法。

钢纤维在混凝土厚承台中的效用

为了探讨钢纤维增强混凝土(SFRC)二桩承台破坏机理,建立其承载力计算公式,共制作了30个模型率为1:5的SFRC二桩承台试件并进行了试验。详细地分析了钢纤维在混凝土中的作用机理及对混凝土承台的贡献。

三桩厚承台空间桁架模型研究

在25个比例为1∶5的三桩承台试验模型的试验研究的基础上,深入研究了承台内部力流的传递机理,并与现行规范(CECS8897)引用的原理进行比较,指出三桩厚承台的传力机理并不符合厚板弯曲理论,结合有限元分析结果,探讨了三桩厚承台空间桁架模型的形式,提出了相应的计算方法。

桩基厚承台基本动力方程的建立

基于厚壁结构动力理论对厚承台的动力学问题做探讨性分析 ,建立了桩基厚承台在竖向地震及竖向振动等作用下的基本动力学方程 ,包括厚承台的应力和位移边界条件 。

基于空间桁架理论的桩基础厚承台施工要点分析

桩基础厚承台不同于一般的梁板构件,其传力机理符合空间桁架模型。通过对按1∶5缩尺的桩基础厚承台的试验分析,观察试验构件的破坏特征,以空间桁架模型理论为基础,总结如何通过在施工中重视空间桁架理论的应用,采取适当的施工工艺和施工措施,以提高桩基础厚承台的实际承载能力。

九桩厚承台室内外试验分析与设计探讨

为研究大型桥梁工程中常见的厚桩基承台受力机理,首次对1个九桩双薄壁墩厚承台模型进行室内破坏性加载试验,对承台的受力全过程进行了研究,并对某大型桥梁九桩双薄壁墩承台进行了施工全过程的现场实测。室内外试验结果均表明,厚承台的受力与传统的受弯构件不同,线荷载作用下承台的受力机理符合以带有主要单向性压应力的混凝土区域为压杆,主受力钢筋为拉杆的空间桁架模型。通过荷载等效,将作用在承台上线荷载等效为集中荷载,建立了统一的空间桁架模型,进而可采用有关规范给出的设计方法设计。