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1、河海大學2013年試驗報告試驗二板樁碼頭受力特性試驗1試驗目的板樁碼頭實驗模型采用幾何比尺10:1，由板樁墻、鋼導梁、拉桿、錨碇結構、帽梁等組成。板樁碼頭受力特性試驗主要是通過試驗了解有錨板樁碼頭的結構組成，了解有錨板樁墻后土壓力的分布規(guī)律、板樁墻在外荷載作用下的變形規(guī)律及板樁墻的內力變化規(guī)律，了解在外荷載作用前后錨桿軸力的變化情況。2試驗內容1.水平力作用前后板樁墻的變形測試；2.水平力作用前后板樁墻后土壓力的測試；3.水平力作用前后錨桿拉力的測試；4.水平力作用下板樁墻的內力測試。3試驗設備板樁碼頭模型、振弦式應變計、振弦式鋼
2、筋測力計、振弦式土壓力計、位移計、水平加壓系統(tǒng)、采點箱及振弦頻率儀、計算機以及其他配套設備儀器等。4試驗原理單錨板樁在水平力的作用下，由于板樁墻上的錨定結構，使板樁墻上端受到約束不能自由移動，在上端形成一個鉸接支承，下端由于入土深度的不同產生不同的工作狀態(tài)。第一種工作狀態(tài)：板樁入土不深，在墻后主動土壓力作用下，板樁產生彎曲變形，并圍繞板樁上端支承點轉動。板樁中只有一個方向的彎矩且數值最大，入土部分位移較大，所需板樁長度最短，但斷面最大。屬于自由支承情況，按底端自由支承的彈性線法計算。第二種工作狀態(tài)：其入土情況和受力情況介于第一種工
3、作狀態(tài)和第三種工作狀態(tài)之間。第三種工作狀態(tài)：隨著板樁人土深度增加，入土部分出現(xiàn)與跨中相反方向的彎矩，板樁彈性嵌固于地基中。此時板樁斷面較小，入土部分位移小，板樁墻穩(wěn)定性較好。按底端嵌固支承的彈性線法或豎向彈性地基梁法計算。第四種工作狀態(tài)：與第三種工作狀態(tài)類似，但入土深度更大，固端彎矩大于跨中彎矩，穩(wěn)定性有富余。但對減少墻體跨中彎矩非常有限，一般無必要。作用于板樁墻上主動土壓力分布可歸為兩種：一種是以頂端位移為主，板樁墻后主動土壓第8頁；共8頁河海大學2013年試驗報告力與剛性墻相同呈三角形分布；另一種以彎曲變形為主，墻后主動土壓力
4、為“Ｒ”形分布。板樁墻屬于柔性薄壁結構，在土壓力等側向荷載作用下，其軸線將發(fā)生撓曲變形，呈復雜的曲線形狀。5實驗步驟1、閱讀和掌握實驗目的、實驗要求以及實驗內容。2、了解高樁碼頭結構組成、傳力機制、縱橫梁受力特性，熟悉掌握實驗原理與操作方法。3、在板樁墻前泥面以上沿高程方向一定的間距安裝百分表、粘貼振弦式應變計。4、用引線將振弦式應變計、鋼筋計、土壓力計與采點箱相連，并與計算機相連。5、將千斤頂及反力計按試設計施加水平荷載的位置安裝，并將反力計與頻率儀相連接。6、開啟振弦頻率儀、計算機電源，打開振弦頻率儀的聯(lián)機軟件，并調零百分表。
5、7、按功能鍵，選菜單，進入100點自動掃描測量狀態(tài)，按RET鍵，開始測量。8、測量完畢，按鍵，選菜單，向計算機送數狀態(tài)，開始向計算機送入數據。9、打開軟件菜單，接收數據，起始點選擇000，終止點選擇039，并確定后存盤。10、用單點頻率儀讀取振弦式反力計的初始頻率值。11、施加水平荷載Hi。12、讀取加荷后振弦式反力計的頻率值。13、重復7～9步驟。14、讀取百分表的讀數并記錄。15、卸荷。16、重復7～15步驟，直至設計荷載試驗完畢。6實驗數據記錄及處理6.1水平力荷載表1水平力荷載計算表反力計編號第一次加載第二次加載加載前f(
6、Hz)加載后f(Hz)加載前f(Hz)加載后f(Hz)紅線1763.91747.61763.81739.7藍線1796.11797.41796.01797.7黑線1756.91756.11756.81755.7均值1772.31767.01772.21764.4頻率平方差-18640.5-27703.1加載水平力(KN)7.310.8第8頁；共8頁河海大學2013年試驗報告6.2板樁墻位移表2水平力作用下板樁墻位移計算表位移計位置(mm)編號第一次加載(7.3KN)第二次加載(10.8KN)加載前位移計讀數(mm)加載后位移計讀數
7、(mm)板樁墻位移(mm)加載前位移計讀數(mm)加載后位移計讀數(mm)板樁墻位移(mm)32000.3790.157-0.2220.3750.115-0.2651016.8016.649-0.1526.7996.619-0.1870024.2984.232-0.0664.2984.217-0.08189030.6060.571-0.0350.6080.561-0.047108040.3020.300-0.0020.3040.296-0.008127051.4851.4930.0081.4891.4920.003146060.3
8、150.3240.0090.3180.3230.00516507-2.836-2.8290.007-2.834-2.8290.005根據兩次加載后的板樁墻位移變化分別繪制板樁墻位移圖如圖1a、圖1b。圖1a第一次加載板樁墻位移圖圖1b第二次加載板樁
