复合配筋预制混凝土管桩的抗弯抗剪性能试验研究

为进一步推广先张法预应力离心混凝土钢绞线桩(PSC桩)在高烈度抗震区的应用,在PSC桩中加入与钢绞线相同数量的螺纹钢筋,研发了先张法预应力离心混凝土复合配筋钢绞线桩(PSRC桩),并对3种规格共12根管桩试件进行了足尺抗弯及抗剪性能试验,对比分析了PSC桩和PSRC桩在抗裂性能、抗弯(剪)承载力、变形能力及裂缝分布等方面的异同。试验结果表明:非预应力钢筋的配置对管桩抗裂性能影响不大,但可以提高管桩的抗弯和抗剪性能;PSRC桩的开裂弯矩和开裂剪力与PSC桩相近,但极限弯矩和极限剪力则分别提高了约55%和20%;与PSC桩相比,PSRC桩破坏时桩身裂缝数量较多,分布范围较广,但最大裂缝宽度较小。

先张法预应力离心混凝土钢绞线桩及其机械连接接头的抗拉性能试验研究

结合先张法预应力离心混凝土钢绞线桩端板的特点,提出了一种抱箍式U形连接卡箍的机械连接方法。通过对8根先张法预应力离心混凝土钢绞线桩试件进行足尺度抗拉性能试验,研究先张法预应力离心混凝土钢绞线桩及其机械连接接头的抗拉承载力、变形延性及破坏特征等。试验结果表明:桩身混凝土裂缝分布均匀且密集;试件的开裂抗拉承载力、极限抗拉承载力试验值均大于相应的理论计算值;破坏形式为桩身混凝土受拉后裂缝宽度超过限值或非预应力钢筋与端板拉脱;抱箍式U形连接卡箍安全可靠。

先张法预应力离心混凝土钢绞线桩的构建及试验验证

构建了一种新型的先张法预应力离心混凝土钢绞线桩,并通过足尺对比试验进行了验证。结果表明,先张法预应力离心混凝土钢绞线桩的抗弯、抗剪性能较先张法预应力混凝土管桩有较大提高,尤其在变形延性方面较先张法预应力混凝土管桩有明显提升,该桩型在抗震区应用有显著优势,其构建理念还可推广到其他类型预制构件。

先张法预应力混凝土H型护岸桩的试验及应用

设计了一种先张法预应力混凝土H型护岸桩,并通过足尺对比试验,研究了先张法预应力混凝土H型护岸桩的抗裂性能、抗弯(剪)承载力、变形能力及破坏特征。试验结果表明,先张法预应力混凝土H型护岸桩的抗弯破坏为受压区混凝土破坏,试验中钢绞线未断裂,桩身出现均布竖向裂缝;抗剪试验为受剪段混凝土斜裂缝开展后的混凝土剪压破坏,各项指标均达到设计要求。工程应用结果表明,设计的先张法预应力混凝土H型护岸桩可满足不同类型护岸工程的要求。

预应力钢绞线混凝土复合配筋柱抗震性能数值分析

采用预应力钢绞线和普通钢筋复合配筋形式,提出了一种全装配式预应力钢绞线混凝土复合配筋柱(PSRC柱),并采用DIANA有限元分析软件进行了拟静力试验数值模拟,通过1组普通钢筋混凝土柱模型和3组预应力钢绞线混凝土复合配筋柱模型的对比,分析了在不同轴压比下各构件的滞回曲线、骨架曲线、水平承载力、刚度退化、延性和耗能能力。结果表明:配置了预应力钢绞线的PSRC柱有着较好的水平承载力和延性,构件的残余位移较小,整体抗震性能良好;随着轴压比增大,构件的延性降低,耗能能力减弱。

先张法预应力钢绞线高强混凝土大直径管桩受弯性能研究

为研究大直径钢绞线管桩的受弯性能,对3根不同直径钢绞线桩进行足尺试验、理论分析和有限元模拟,对比研究了大直径钢绞线桩的开裂弯矩、裂缝开展及分布、受弯承载力、变形延性和破坏特征等。结果表明:大直径钢绞线桩受弯破坏时受压区高强混凝土压溃,截面中心轴以下钢绞线都达到屈服强度,具有较高的受弯承载力和良好的变形延性;理论分析方法能够较好地预测大直径钢绞线桩的受弯承载力;建立的有限元模型可以合理地模拟大直径钢绞线桩的受弯性能,模型计算结果与试验结果吻合较好。