砂土场地光热发电新型高强预应力混凝土短桩基础受力特性研究

高强预应力混凝土(PHC)短桩基础是一种新型太阳能电站发电元件的支撑结构,通过将PHC管桩伸入2~3 m深的钻孔后灌注混凝土形成。为掌握PHC短桩基础的工作性状,开展了砂土场地基础的侧向荷载、侧向-扭转耦合荷载、循环荷载现场试验。根据柱顶倾角、泥面位移、扭转角和基础内的测试结果分析和对比了PHC短桩基础的受力变形规律以及扭转荷载的影响。进一步基于三维数值模拟,分析了桩帽对基础内力和变形的影响规律。结果表明:PHC短桩基础的变形总体上呈现分阶段特性;扭转荷载使土体加快进入塑性状态,降低了阶段立柱的抗裂性能;桩帽可以有效地减小泥面位移,但对立柱的变形影响不明显;正常使用极限荷载下,循环荷载后的残余变形约为单次荷载下变形的2倍;最后基于现场试验、数值模拟,提出了桩端小变形下m值(土体的水平抗力系数)和A_(g)值(土体剪切模量比例系数)的获取方法以及残余变形的经验获取方法。