界面状态对PHC管桩填芯抗拔承载性能影响试验研究

对考虑两种界面状态和3种填芯长度的PHC⁃600⁃B⁃130管桩混凝土填芯足尺试件开展轴心抗拔静载试验,获得了极限轴心抗拔荷载值、界面滑移量、分段黏结强度和平均黏结强度等试验数据。分析试验数据表明:相同填芯长度下,管桩内壁的两种界面状态对极限轴心抗拔荷载值影响并不明显;相同界面状态下,极限轴心抗拔荷载值随着填芯长度的增加呈线性增大趋势;混凝土填芯界面平均黏结强度试验值介于0.618~0.692MPa。相对试件加载远端,加载近端处的填芯混凝土界面黏结强度和滑移量均相对较大,表明加载端的填芯混凝土承担了大部分的轴拉荷载;无端板试件的PHC管桩在加载端附近出现竖向开裂,表明加载端填芯混凝土在轴拉作用下存在剪胀现象,应引起重视。

PHC桩在厚填土地基中受力特性的试验研究

为解决松散厚层填土非均匀软弱地基上预应力高强混凝土(PHC)管桩的受力特性问题,通过现场试验获得了PHC桩的竖向承载力、水平承载力等实测值,并通过线性规划方法分析获得了土层桩侧摩阻力特征值fs和桩端阻力特征值fp实测值。经对比分析,对试验结果采用线性规划方法来确定土层参数比较可靠。由静载实测承载力结合桩侧阻力、桩端阻力与总阻力的比值,反算场地地层差数,可更精确地指导后续设计。

UHC和PHC管桩在某高层住宅小区中的对比分析

文中以某高层住宅小区项目为例,结合项目前期勘测工程地质条件、现场实际试桩试验数据,估算了单桩极限承载力,对比了不同桩基选型方案,科学地分析了UHC超高强混凝土管桩和PHC高强混凝土管桩在特殊地质下的安全性、经济性和适用性。

考虑剪跨比及截桩填芯影响的PHC管桩抗剪承载力试验研究

多次震后调查表明,预应力混凝土管桩在地震作用下可发生受剪破坏。针对管桩抗剪问题,基于现行管桩图集中标准PHC管桩设计制作24个管桩试件,进行多种剪跨比下的PHC管桩抗剪承载力试验。基于试验结果,经综合考虑剪跨比、箍筋分布、纵筋配筋率、混凝土有效预压应力、混凝土强度等影响因素,提出考虑剪跨比影响的PHC管桩抗剪承载力建议公式,公式计算值与试验值吻合较好,离散性较小。同时,考虑到目前工程上截桩现象十分普遍,特针对工程上截桩及截桩后填芯的情况进行试验研究,就截桩及填芯对管桩抗剪承载力的影响进行分析,并给出计算建议,为工程建设提供参考。

南京江北地区PHC桩竖向承载力可靠度分析

引入无量纲随机变量的极限状态方程,利用收集到的南京江北地区预应力管桩的试桩资料,采用"校准法"计算了现行地基规范关于桩基设计的总体可靠度水准和可靠指标,分析了总安全系数、荷载效应比和荷载组合形式对可靠指标的影响,并计算了相应的抗力分项系数。研究结果表明,可靠指标与总安全系数、荷载效应比和荷载组合形式有关,而且总安全系数对可靠指标的影响较大。荷载组合形式只对抗力分项系数产生较小的影响。

PHC管桩抗弯承载力研究

针对支护用预应力混凝土管桩抗弯承载力低的特点,文章通过足尺模型试验对管桩的抗弯性能进行研究,并运用有限元软件ANSYS建立管桩模型,对试验进行数值模拟。结果表明,试验管桩的抗弯性能明显优于规范值,管桩达到极限状态时没有明显的塑性变形。有限元分析结果显示,采用理想线弹性的本构关系,以预应力钢筋屈服作为管桩达到极限状态的标志,可以得到较为准确的结果。

PHC管桩水平承载力试验研究

在统计福州地区56根预应力高强混凝土(PHC)管桩单桩水平静载荷试验资料基础上,结合《建筑桩基技术规范》规范推荐的m法计算,讨论了福州地区PHC管桩的水平承载力取值问题。对不同桩型的单桩水平静载试验进行m值反算,与规范推荐的m值相比较,探讨了福州地区不同桩周土层的m值取值范围。用规范推荐的两种力学模型分别计算了某试桩的弯矩曲线,与ABAQUS有限元软件模拟得到的弯矩曲线对比,验证了规范推荐的两种模型的适用性。结果表明,本地区采用m法确定PHC管桩的单桩水平承载力是适用的;上覆填土层的物理力学性状对淤泥层中PHC管桩水平承载力影响较大,宜采取规范附录中的"桩端支撑在非岩石类土中或基岩面"的模型计算本地区PHC管桩的水平承载力。

PHC管桩土塞胀管作用定量分析

沉桩过程中,PHC管桩内形成的土塞将对桩内壁产生横向胀管作用。建立了PHC管桩土塞胀管作用的力学模型,并进行了定量分析。考虑沉桩扰动影响,将管内土塞分为楔形区和非楔形区,对土塞的一维平衡方程进行了修正。应用圆柱孔扩张理论解释管桩沉桩过程中的挤土效应,对桩外土体进行了弹塑性分析,得到了塑性区半径以及考虑土体初始应力的桩外土侧压力的解析表达式。根据圆环受均布内外压力的拉梅解答,给出了管桩环向破坏的判别准则。通过现场实测对模型进行了验证,对环向箍筋动态应变的测试结果表明,所建立的模型能够定量描述强胀管作用下PHC管桩的环向破坏机制,可用于工程中PHC管桩环向抗拉承载力的验算。

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。

基于ABAQUS的承压状态下PHC管桩变参数分析

为研究轴压力作用下预应力高强混凝土(PHC)管桩的抗震性能,本文采用非线性有限元软件ABAQUS对PHC管桩进行了非线性有限元分析,有限元分析结果和试验结果吻合较好,表明该有限元模型参数可靠.在此基础上,利用该有限元模型参数对PHC管桩进行了变参数分析,分析了轴压比、非预应力筋、剪跨比和箍筋间距对PHC管桩的影响.研究结果表明:轴压比、非预应力筋和剪跨比是影响PHC管桩受力性能的主要因素,然而改变箍筋间距对PHC管桩的受力性能影响较小.

石英粉、矿粉对PHC管桩混凝土力学性能的影响

采用石英粉（QP）和粉煤灰（FA）单、双掺制备PHC管桩混凝土,研究了石英粉、粉煤灰对压蒸工艺制备PHC管桩混凝土的立方体抗压强度（fcu）、劈裂抗拉强度（fts）和轴心抗压强度（fcp）的影响。结果表明：与纯水泥混凝土试件相比,掺量在10%30%范围内,单掺石英粉对提高fcu和fcp幅度效果最明显,在掺量不超过10%时单掺粉煤灰对fcu和fcp稍有提高,超过10%时则会降低fcu和fcp;石英粉和粉煤灰在满足fcu和fcp要求的前提下,石英粉和粉煤灰两两双掺有利于提高fts。与纯水泥混凝土试件相比,无论单掺或两两复掺石英粉、粉煤灰,均可提高PHC管桩混凝土的韧性,而掺入粉煤灰的效果最为明显;SEM分析表明,掺入粉煤灰的压蒸净浆试件中水化产物大孔少,形成了较为明显的空间网架结构,有利于提高管桩混凝土的韧性。

预应力空心方桩与预应力管桩力学性能比较和经济性分析

对预应力高强混凝土空心方桩(PHS)与预应力高强混凝土管桩(PHC)两种桩型的桩身物理性能和力学性能进行比较分析,并结合工程案例,进一步对两种桩型的单桩竖向承载力、桩基础工程量及造价进行了力学性能及经济性比较,最后对两种桩型的堆放方式进行了简单介绍。

简述PHC管桩的发展态势

通过对桩基常用施工方法的比较,阐述了预应力高强度混凝土管桩的优点和静压法沉桩施工工艺的先进性。特别对人们关注的可靠性和经济性等问题作了较全面的分析,认为在诸多型式的桩基中预应力高强度混凝土管桩将独占鳌头。

非挤土嵌岩预应力高强度混凝土管桩的桩端承载性能研究

施工装备和工艺的不断创新使得非挤土嵌岩预应力高强度混凝土(prestressed high-strength concrete,简称PHC)管桩逐渐得到推广和应用。为揭示嵌入中微风化岩PHC管桩的桩端承载机制,以随钻跟管工法桩为背景,基于泥质粉砂岩地区5组桩径为500 mm的PHC管桩桩端现场静载破坏性试验,分析了不同条件下嵌岩PHC管桩的桩端承载性能及宏观破坏模式,并提出桩端承载力计算方法。试验表明:对于采用敞口桩靴的PHC管桩,未封底时,敞口桩靴削弱了PHC管桩桩端承载性能,呈现刺入岩基的破坏,极限荷载下桩端沉降为11~15 mm;混凝土封底后,显著提高了桩端承载性能,极限承载力较非封底时提升340%,封底混凝土和桩靴的桩端阻力分担比分别为78%和22%,桩端呈整体剪切破坏。基于Hoek-Brown强度准则,提出了嵌岩PHC管桩桩端承力简化计算方法,计算精度得到了试验验证,可供非挤土嵌岩PHC管桩的设计与施工参考。

PHC管桩在临港新城市政道路桥台后高填土路基处理中的应用

临港新城是上海未来发展的重点区域之一,近年来,临港地区的市政基础设施建设快速推进,但是,复杂的软土地基给市政建设带来了严峻的考验,尤其是在桥台后的高填土路基段,由于地基土的含水量较大,压缩性高、强度低,如果采用常规处理方式,极易产生桥头跳车现象,严重影响行车的安全性和舒适性,本文结合实际工程,通过对比分析,提出采用PHC管桩处理桥台后高填土软土路基,取得了良好的效果。

预应力高强混凝土(PHC)管桩施工管理研究

文章通过预应力高强混凝土(PHC)管桩在陕西地区使用的工程实例,分析了预应力高强混凝土管桩施工管理的重要环节,对于PHC管桩在陕西地区的广泛应用具有一定的指导和促进作用。

后注浆灌注桩及PHC管桩工程应用的合理性研究

由于灌注桩后注浆处理技术可使承载力显著提高,PHC管桩可降低工程造价,因而这两种桩基日益得到广泛应用。但影响建筑工程桩基选型的因素很多,通过典型工程桩基的造价分析与评价,得出当前生产力和物价水平条件下桩基选型的若干经济指标,有助于提高建筑工程桩基选型的经济性及合理性水平。

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。

不同竖向荷载下PHC管桩水平承载性能研究

在桩基设计中通常分别确定单桩的竖向和水平向承载力,而不考虑竖向荷载与水平荷载之间的相互作用对桩承载力的影响,这显然不能反映桩的真实受力状况。本文通过现场的载荷试验,分析了PHC管桩在不同竖向荷载下的水平承载性能,利用有限元软件ANSYS对该实例进行数值模拟,结果表明:在先施加竖向荷载再施加水平荷载时,存在一个最优的竖向荷载,当竖向荷载没有达到最优荷载时,随着竖向荷载的增加,桩的水平承载性能也随之提高;当桩的竖向荷载超过最优荷载时,随着竖向荷载的增加,桩的水平承载性能反而有所下降。

复杂地质条件下高承载力PHC桩沉桩工艺

PHC桩因其单桩承载力高、耐久性好、抗弯刚度大、桩身强度高、造价远低于钢管桩等特点,广泛应用于水运工程。结合国外某跨海大桥工程实例,研究复杂地质条件下PHC桩沉桩施工工艺,总结使用液压锤施打混凝土管桩的经验,对于推广PHC桩在桥梁工程中应用具有参考价值。