管桩填芯微膨胀混凝土配合比试验研究

文中以空港新城拦河闸工程为例,针对微膨胀混凝土补偿收缩的特点,介绍了预应力管桩填芯混凝土的配合比试验。通过调整膨胀剂掺量、混凝土和易性、抗压强度以及限制膨胀率,优化微膨胀混凝土配合比,为设计和施工提供重要依据。

地下水位波动下填芯管桩纵向振动特性研究

根据地下水位波动,研究了填芯管桩与土体受纵向振动荷载下的耦合动力特性。将桩端土视为虚土桩,建立了地下水位波动影响下的土层与填芯管桩的振动方程,并结合边界条件对动力方程解耦求解,得出填芯管桩与土的动力耦合作用频域响应解析解及时域响应半解析解。将管桩退化为实芯桩后与现有实芯桩理论解进行对比,进而再与数值解进行对比。最后,分别分析了地下水位变动、填芯材料及填芯高度对填芯管桩纵向振动特性的影响。结果显示,干土相对于饱和土能更好耗散激振能量;填芯材料性质提高,反射信号幅值增大;填芯高度位置与曲线中反向反射信号位置相对应。

预应力填芯管桩抗弯性能与延性特征的试验

在水平地震作用下,管桩与桩帽接合部要承受较大的弯矩和剪力的作用,现有的管桩标准图均在管桩顶部1m范围内按构造的要求设置填芯混凝土以提高空心管桩的承载能力,改善桩端延性,但目前对填芯混凝土管桩承载力和延性的了解甚少。通过对两组试件在低周反复荷载作用下的试验,研究填芯桩与非填芯桩的抗弯性能和延性特征。试验表明,填芯管桩的截面延性系数和抗弯承载能力均较非填芯管桩截面有较大的提高。

填芯与非填芯预应力混凝土管桩抗弯性能的比较

普通预应力混凝土管桩在水平地震作用下抗弯能力较差;试验结果表明,设置填芯混凝土可以大幅度提高其抗弯承载力和延性性能;通过实验,推导出填芯混凝土抗裂弯矩和抗弯承载力的计算公式,可为工程计算和设计提供一些参考。

填芯对PHC管桩抗弯性能影响研究

为研究填芯对PHC管桩抗弯性能的影响,基于弹性理论及叠加原理,推导出填芯PHC管桩抗弯承载力计算公式;同时对填芯与不填芯PHC管桩进行对比研究。研究结果表明,素混凝土填芯对PHC管桩抗弯承载力约能提高16%,钢筋混凝土填芯对PHC管桩抗弯承载力约能提高35%。该结果可作为水平荷载作用下填芯PHC管桩设计的参考依据。

混凝土填芯管桩水平承载性状影响的试验研究

针对通过加大桩径,提高桩周上部土体的硬度,提高桩身混凝土强度等方法来提高管桩的水平承载能力,会大大提高工程成本的问题。研究采用不同强度混凝土填芯及填芯截面来提高管桩水平承载性能。研究结果表明:混凝土填芯可提高管桩水平承载能力,填芯强度越高,管桩水平荷载作用下桩顶位移呈降低趋势,管桩水平承载力特征值呈增高趋势。

空心与填芯PHC管桩抗弯试验及其理论计算研究

基于空心与填芯PHC管桩的抗弯性能试验分析,提出对现有PHC管桩抗裂弯矩的修正建议,并推导了填芯管桩抗裂弯矩和极限弯矩的理论计算公式。最后将试验实测值与理论计算值进行对比,二者基本一致,说明该方法可靠、准确、合理,可以作为相关工程计算和设计的依据,用于指导生产和实践。

填芯管桩在基坑支护工程中水平承载性状分析

为研究混凝土管桩在基坑支护中的承载性能,通过对2组不同内径的6根混凝土管桩进行填芯或不填芯处理,并进行室内水平承载性能模型试验,分析基坑开挖后混凝土管桩在不同内径和相同内径条件下不同填芯强度对混凝土管桩的水平承载性能的影响。试验结果表明:通过填芯可以有效提高混凝土管桩的基坑支护性能,且外径相同的条件下,内径越大桩身受基坑开挖影响越大;通过填芯加固处理可以有效提升管桩支护的安全性。

填芯与非填芯管桩纵向振动特性数值模拟对比

针对填芯管桩与非填芯管桩,采用ANSYS软件分别建立二者的纵向振动数值模型,将填芯高度和填芯纵向剪切波速两个因素纳入研究范围,通过求解器得出(非)填芯管桩桩顶的速度时域曲线,对填芯管桩与非填芯管桩的纵向振动特性进行对比分析,进一步明确填芯管桩与非填芯管桩动力响应规律与差异。

PHC桩填芯补强技术在高速公路桥梁工程中的应用研究

PHC管桩具有施工质量容易控制、施工速度快、工后沉降及不均匀沉降小、单桩承载力高、单位承载力造价便宜等优点。工程中多应用于工业与民用建筑中,为在高速公路桥梁工程中推广应用,结合PHC管桩在某高速公路桥梁工程中的应用实例,分析了PHC桩身性状,从管桩填芯、桩长和桩间距等几个方面,对PHC管桩在桥梁工程中的应用进行了研究,最后通过桥梁动静载试验进行验证,结果表明PHC管桩能应用于高速公路桥梁工程。

填芯对管桩竖向承载性能影响研究分析

通过模型试验和数值模拟进行了动、静荷载下填芯管桩竖向承载特性研究。首先,设计了半桩模型试验装置,利用多功能振动混合试验系统进行填芯管桩载荷试验,利用静载试验取得不同填芯位置和填芯率下填芯管桩的极限承载力,运用有限元软件ANSYS Workbench对模型试验进行建模分析;然后,当计算结果与模型试验基本吻合之后,在此基础上研究静载下填芯管桩承载规律,并探索循环荷载下填芯管桩的承载规律。通过试验和模拟数据分析得到了静载下填芯率、填芯位置和长径比对填芯管桩承载能力的影响。通过对循环荷载下不同的填芯率、填芯位置进行的数值模拟研究,得到了填芯管桩的承载特性规律,为填芯管桩的工程实践应用提供支撑。

利用旧预应力管桩进行基坑支护的应用实践

钢筋混凝土预应力管桩因其抗弯能力差而在基坑支护中很少应用,但为了充分利用原有管桩材料,节约投资, 采取往管内填芯,对内侧被动土进行水泥搅拌桩加固等一系列技术措施,使管桩在软土地基二级基坑支护中取得了成功。

PHC管桩拉-剪承载性能数值分析

利用ABAQUS有限元分析软件建立了PHC600 B-130管桩桩身横向受剪数值分析模型,分析了不同轴向拉力对空芯管桩和填芯管桩桩身抗剪承载性能的影响。结果表明,随着轴向拉力的增大,两类管桩桩身的开裂剪力和极限剪力均明显降低,相应的极限位移也有降低,桩身延性下降,填芯混凝土对于管桩桩身抗剪承载力的提高效果显著。基于规范和前人研究成果,结合数值分析数据,提出了考虑轴拉力影响的空芯管桩和填芯管桩的抗剪承载力计算公式。

设加强环的预应力填芯管桩的拟静力试验

水平地震作用下,管桩与承台结合部要承受较大的弯矩和剪力的作用。通过对预应力混凝土填芯管桩在其与承台结合部位设置加强环,并采用拟静力试验的研究方法,对管桩在试验过程中的破坏机理、管桩的延性和刚度退化等抗震性能进行分析。试验表明,加强环的设置使填芯管桩在承载力、截面延性系数上都有了较大程度的提高。

填芯PHC管桩桩身抗压承载力试验与理论计算方法研究

为了考察竖向极限荷载作用下填芯管桩的力学性能,开展了填芯PHC管桩桩身的室内模型试验研究。提出了不考虑与考虑混凝土残留预压应力影响以及不考虑与考虑桩身配筋作用下的填芯PHC管桩桩身抗压承载力的修正理论计算公式。通过对空心、素混凝土填芯、钢筋混凝土填芯PHC管桩桩身抗压承载力的试验与理论计算研究,得出如下结论:填芯PHC管桩的桩身抗压承载力设计值的计算结果与其实测结果之比介于59.9%~93.8%之间,计算结果普遍小于实测结果,说明理论计算公式偏于安全;不考虑混凝土残留预压应力但考虑桩身配筋作用时,桩身抗压承载力设计值的理论计算结果与试验结果最接近;采用不考虑混凝土残留预压应力和桩身配筋作用的理论公式计算填芯PHC管桩桩身抗压承载力设计值是安全、适用的;填芯能够在一定程度上提高PHC管桩的桩身抗压承载力,钢筋混凝土填芯对PHC管桩桩身抗压承载力的增强效果好于素混凝土填芯;直径大于1 000mm的PHC管桩填芯后其桩身抗压承载力提高50%以上,随着PHC管桩直径的增大,填芯对PHC管桩桩身抗压承载力的贡献也进一步增大。

劲性填芯管桩节点抗震性能试验研究

为了提高桩与承台连接节点的承载力,对管桩进行劲性填芯,并对劲性填芯管桩及普通填芯管桩进行室内节点抗震性能试验,对比分析了两种管桩在水平往复荷载作用下的荷载-位移曲线、荷载-应变曲线、裂缝发展情况及抗弯能力。结果表明,劲性填芯能够使锚固钢筋和管桩更好地发挥其性能,且能大幅度提高桩与承台连接节点的水平承载力、位移及延性。