板樁碼頭受力特性試驗

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1、河海大學(xué)2013年試驗報告試驗二板樁碼頭受力特性試驗1試驗?zāi)康陌鍢洞a頭實驗?zāi)Ｐ筒捎脦缀伪瘸?0:1，由板樁墻、鋼導(dǎo)梁、拉桿、錨碇結(jié)構(gòu)、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(jié)構(gòu)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(nèi)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(nèi)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(nèi)力測試。3試驗設(shè)備板樁碼頭模型、振弦式應(yīng)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(jī)以及其他配套設(shè)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(jié)構(gòu)，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(chǎn)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(chǎn)生彎曲變形，并圍繞板樁上端支承點轉(zhuǎn)動。板樁中只有一個方向的彎矩且數(shù)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(xué)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(jié)構(gòu)，在土壓力等側(cè)向荷載作用下，其軸線將發(fā)生撓曲變形，呈復(fù)雜的曲線形狀。5實驗步驟1、閱讀和掌握實驗?zāi)康摹嶒炓笠约皩嶒瀮?nèi)容。2、了解高樁碼頭結(jié)構(gòu)組成、傳力機(jī)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(yīng)變計。4、用引線將振弦式應(yīng)變計、鋼筋計、土壓力計與采點箱相連，并與計算機(jī)相連。5、將千斤頂及反力計按試設(shè)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(jī)電源，打開振弦頻率儀的聯(lián)機(jī)軟件，并調(diào)零百分表。

5、7、按功能鍵，選菜單，進(jìn)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(jī)送數(shù)狀態(tài)，開始向計算機(jī)送入數(shù)據(jù)。9、打開軟件菜單，接收數(shù)據(jù)，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(fù)7～9步驟。14、讀取百分表的讀數(shù)并記錄。15、卸荷。16、重復(fù)7～15步驟，直至設(shè)計荷載試驗完畢。6實驗數(shù)據(jù)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(lán)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(xué)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(shù)(mm)加載后位移計讀數(shù)

7、(mm)板樁墻位移(mm)加載前位移計讀數(shù)(mm)加載后位移計讀數(shù)(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(jù)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