预应力混凝土管桩与承台连接节点抗震性能研究

基于预应力混凝土管桩与承台连接节点的低周往复荷载试验,并采用OpenSees对预应力混凝土管桩与承台连接节点进行了往复荷载作用下的受力性能分析。有限元建模时,考虑了端部锚固钢筋的滑移,计算得到的荷载-位移滞回曲线、弯矩-转角滞回曲线等与试验结果吻合较好。研究结果表明,PHC管桩与承台连接节点由于桩端预应力筋被拉断或桩与承台交接处锚固钢筋发生屈服而发生受弯破坏;锚固钢筋的弯折方式和填芯对节点桩端的承载力和滞回性能影响不大;桩端和承台之间的转动对节点受力性能影响较大。

钢纤维高强混凝土三桩承台承载力影响因素分析

通过10个钢纤维高强混凝土三桩承台试验,结合对钢纤维高强混凝土三桩桩基承台受力性能的研究,对承台开裂荷载和极限承载力的主要影响因素混凝土强度、钢纤维体积率、承台有效厚度、配筋率及钢纤维类型进行了深入分析。研究表明:随着混凝土强度、钢纤维体积率、承台有效厚度的增加,三桩承台的承载力有明显的提高,同时配筋率和钢纤维类型对三桩承台承载力也有一定影响。研究成果对于建立钢纤维高强混凝土承台承载力计算公式,完善《纤维混凝土结构技术规程》具有重要意义。

钢纤维高强混凝土承台承载力影响因素试验研究

通过17个平面尺寸700 mm×700 mm、厚度150～400 mm的钢筋钢纤维高强混凝土四桩承台受力性能试验,探讨了混凝土强度、钢纤维体积率、承台有效厚度、配筋率、钢纤维类型等对承台开裂荷载和极限承载力的影响。结果表明,随着钢纤维体积率、承台有效厚度、混凝土强度、配筋率的增加,承台承载力显著提高,同时钢纤维类型对承台承载力也有一定影响,在建立钢纤维高强混凝土承台极限承载力计算公式时,应充分考虑到这些因素的影响。

某高桩码头断桩现象分析

介绍某高桩码头靠岸侧斜桩在桩帽处断桩现象,分析认为在斜桩轴向力的水平分力作用下,斜桩与桩帽的连接强度不足是断桩主要原因,软土地基、施工质量和堆场超载也是断桩原因,建议桩的结构计算时要进行斜桩与桩帽或横梁连接计算。

预应力管桩与承台连接性能试验研究

根据国标图集《预应力混凝土管桩》,结合具体工程,现场对单桩和单桩与承台共同受力两种情况,进行了水平承载力试验研究。对比分析了单桩和单桩与承台共同受力试验曲线和成果、分析了单桩与承台连接节点处钢筋受力性能。单桩与承台连接,采用管内设连接钢筋方式是可行的,管桩内的插筋起到了很好的约束作用。

架空输电线路PHC管桩基础设计研究

结合架空输电线路工程杆塔基础受力特点,依据现行国家标准和地方标准等技术文件,从PHC管桩基础设计涉及的竖向抗拔承载力特征值、桩身抗拉强度承载力、桩与桩的接头方式、桩与承台连接方式等方面进行分析,提出PHC管桩应用过程中应重点计算桩—桩接头构件、桩—承台接头构造等部位的承载性能,提出一种桩—承台采用机械连接锚筋的设计方案,并采用有限元软件进行受力分析,为PHC管桩基础在架空输电线路工程中的应用和推广提供支撑。

隔水导管支撑井口平台关键技术

为经济有效地开发边际油田,提出一种利用隔水导管及表层套管组成的复合结构进行承载的新型简易平台形式。以渤海某边际油田开发为例,从灌浆连接强度、复合桩竖向承载力、复合桩变截面对p-y、t-z、Q-Z曲线的影响以及简易平台钻井工况等4方面重点分析隔水导管支撑井口平台与常规导管架结构设计的不同之处;结合规范对传统设计内容和方法进行补充和改进。结果表明:灌浆连接强度、隔水导管复合桩竖向承载力和钻井工况均可满足规范要求,且在常规隔水导管入泥深度范围内变截面对土壤曲线的影响较小。以上分析为隔水导管支撑井口平台设计提供了新的思路和参考。

利用隔水导管提高平台承载力的方法

针对渤海老平台桩基承载力不足的问题,提出一种利用隔水导管的剩余承载力提高导管架平台承载力的方法。为验证隔水导管作为导管架平台的持力结构的有效性和安全性,以渤海某平台修井机升级改造项目为例,通过改变导管架和组块与隔水导管的连接方式,按照第一水平层刚性连接、工作甲板斜撑连接及组合方法分别进行计算分析,计算结果表明,连接后荷载传递有效,传递效率最大可以达到26.06%;单根隔水导管附加荷载不超过960 kN,可以满足自身强度和稳性要求;平台桩腿受力减小,连接部位杆件受力增大,需要进行结构加强;导管架和隔水导管顶部水平位移均有减小,最大可降低9.56%和24.52%;不同组块连接方式中,荷载传递效率受到连接结构的刚度影响,连接结构刚度增大,荷载传递效率提高,隔水导管在满足井口稳定的基础上,可以起到承担平台荷载,提高平台承载力的作用。

钢纤维高强混凝土三桩承台受力性能及承载力计算方法

为了探讨钢纤维高强混凝土三桩承台的受力性能和破坏机理,通过10个平面尺寸为831 mm×831 mm×831mm、厚度为200-400 mm的钢纤维高强混凝土三桩承台试验,测试了承台的裂缝开展、破坏形态、荷载-挠度曲线、混凝土和钢筋应变,分析了钢纤维体积率、承台有效厚度、配筋率和配筋方式以及混凝土强度对承台承载力的影响。结果表明,钢纤维高强混凝土三桩承台发生冲切破坏,符合桁架拱受力机理。随着钢纤维体积率和承台有效厚度的增加,承台承载力明显提高,配筋率和配筋方式对承台承载力也有一定影响。根据试验研究和理论分析,提出了与普通混凝土三桩承台承载力计算方法相衔接的钢纤维高强混凝土三桩承台承载力计算模型和公式,为完善CECS38：2004《纤维混凝土结构技术规程》提供了依据。

钢纤维高强混凝土四桩承台受弯性能及承载力计算方法研究

为研究钢纤维高强混凝土四桩承台的受力性能,基于17个钢纤维高强混凝土承台试件的受弯试验,分析了不同钢纤维体积率、承台有效厚度、钢筋配筋率、混凝土强度承台的裂缝开展和破坏形态、荷载-挠度曲线、钢筋和混凝土应变特征以及承台破坏机理。结果表明:底部配筋率为0.16%～0.52%的钢纤维高强混凝土四桩承台呈现受弯破坏形态,弯曲拉应力由钢筋和钢纤维混凝土共同承担;随着承台有效厚度和钢纤维体积率的增加,承台受弯承载力显著提高。依据研究结果提出了钢纤维高强混凝土四桩承台受弯破坏计算模型,建立了钢纤维高强混凝土四桩承台受弯承载力计算式,为完善CECS38:2004《纤维混凝土结构技术规程》提供参考。

新型抗拔管桩承台接桩连接设计研究

对《预应力混凝土管桩图集》中的管桩与承台的接桩节点进行了改进,提出了取消填芯混凝土、将锚固钢筋安装于端板并增设下锚钢筋的接桩节点形式。利用数值模型验证了上锚钢筋与下锚钢筋的作用及接桩节点的抗拔承载力。计算结果表明:所提出的上锚钢筋布置方案是合理的,提出的下锚钢筋可以延缓管桩端部的开裂,取消填芯混凝土的接桩节点具有充足的抗拔承载力。

钢纤维高强混凝土二桩承台受剪性能及承载力计算

为研究钢纤维高强混凝土二桩承台的受剪性能,进行了12个钢纤维高强混凝土二桩承台受剪试验,变化参数包括承台有效厚度、钢纤维体积率、配筋率和混凝土强度等级。结果表明:承台发生剪切破坏;随着承台有效厚度和钢纤维体积率的增加,承台受剪承载力显著提高;底部纵向受力钢筋配筋率在0.39%~1.18%范围内增大及采用钢纤维高强混凝土可提高承台刚度和承载力。在此基础上,分析了钢纤维高强混凝土二桩承台受剪机理,基于修正压力场理论,考虑钢纤维在高强混凝土裂缝处的应力传递,提出了钢纤维高强混凝土二桩承台受剪承载力计算公式。与JGJ/T 465—2019《钢纤维混凝土结构设计标准》中给出的计算公式进行对比,文中计算公式计算值与试验结果吻合更好。