复合配筋管桩抗震性能试验研究

传统PHC管桩在地震作用下表现出脆性破坏特征,限制了其使用范围。已有室内试验研究结果表明,通过在PHC管桩中加入非预应力钢筋形成复合配筋管桩可提高其抗震性能。目前针对管桩破坏机理以及抗震性能的研究,主要采用室内模型试验或振动台试验,未能充分考虑实际工程中桩的受力条件和土体的作用。为研究复合配筋管桩的抗震性能,在软土地区对PHC管桩和复合配筋管桩进行了现场足尺抗震性能试验研究。试验比较了常规管桩以及掺入不同含量非预应力钢筋的复合配筋管桩的滞回曲线、骨架曲线、延性系数、曲率分布等数据,分析复合配筋管桩的抗震性能。研究结果表明:与PHC管桩相比,复合配筋管桩的抗震性能得到明显改善,且对于提高管桩延性来说,存在最优的非预应力筋配筋率。

复合配筋预应力混凝土桩桩身性能的研究

分别采用GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》附录E和预应力混凝土管桩国标图集10G409中的方法对复合配筋预应力混凝土桩桩身的正截面力学性能进行了设计计算,并与抗弯试验结果进行对比分析,提出了适用于该类型桩桩身正截面承载力的计算方法。并结合预应力混凝土管桩和复合配筋桩桩基础上节桩的水平承载力对比试验,对复合配筋桩在地震荷载作用下的基本性能做了初步探讨。

高性能异型预制桩与水陆两用施工装备成套技术研发及应用

项目组针对传统混凝土预制桩存在抗拔、抗水平承载力低及预制桩焊接接头质量难以保证等不足,易给建设工程埋下质量安全隐患,开展了高性能异型预制桩与水陆两用施工装备成套技术研发。采用室内模拟试验、数值分析和工程实践验证等方法,在新桩型研发方面,研发了螺锁式无端板预应力混凝土异型预制桩、纤维增强复合筋材与预应力钢筋混合配筋的新型复合配筋管桩等新桩型;在理论和设计方面,提出了异型管桩的竖向极限承载力和沉降计算公式;结合现场测试成果,提出了一种基于静力触探试验指标的开口异型混凝土预制桩承载力设计计算方法;在施工装备方面,研发了一种能够同时在陆地、水域、沼泽地等区域行走施工的新型水陆两用自行式打桩机。研究成果已在建筑、交通、水利、能源等多行业近千项工程中得到成功推广应用,经济社会环境效益显著。