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《PHC管樁荷載傳遞的試驗研究和數(shù)值分析》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第27卷第3期巖土力學Vol.27No.32006年3月RockandSoilMechanicsMar.2006文章編號:1000-7598-(2006)03-0466-05PHC管樁荷載傳遞的試驗研究和數(shù)值分析律文田,王永和,冷伍明(中南大學土木建筑學院,長沙410075)摘要:通過在預應力高強混凝土管樁(PHC樁)的樁頂、樁端及樁周各主要土層的分界面埋設(shè)應變計的靜荷載試驗,研究了PHC管樁的荷載傳遞機理,分析了軸力和樁側(cè)摩阻力的變化規(guī)律。并以工程中PHC管樁的豎向抗壓靜載試驗為基礎(chǔ),運用有限單元法對軟土地區(qū)的PHC管樁樁-土相互作用進行模擬,在分析中采用彈塑性模型,引入了非線性接觸面單
2、元,并且考慮了土體的材料非線性。分析結(jié)果表明,計算值和實測值有一定的差別,但是變化趨勢基本一致。關(guān)鍵詞:PHC管樁;有限單元法;荷載傳遞機理;樁側(cè)摩阻力中圖分類號:TU473文獻標識碼:ATestingandnumericalanalysisofloadtransfermechanismofPHCpileLüWen-tian,WANGYong-he,LENGWu-ming(SchoolofCivilandArchitecturalEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410075,China)Abstract:Baseonthestaticl
3、oadingtestsonprestressedhigh-strengthconcretepileswithstraingaugesatthetopandtoeofpileandatinterfacesofsoillayer,theloadtransfermechanismofPHCpileswasstudied;andthebehaviorsofskinresistanceandinnerforcewereanalyzed.Basedonthestaticloadtestonprestressedhigh-strengthconcretepiles(PHCpiles)ofapractic
4、alengineering,usingtheelastoplasticmodel,nonlinearinterfaceelementsandnonlinearsoilelements,bythefiniteelementmethod,pile-soilinteractionofPHCpileinthesoftsoilareaweresimulated.Theresultsofanalysisindicatethattherearemanydifferencesbetweenthenumericalpredictionsandtheexperimentalresults;however,it
5、showsthatthecalculateddistributiontrendisingoodagreementwiththeexperimentalresults.Keywords:PHCpiles;finiteelementmethod;loadtransfermechanism;skinresistance將應變計預先埋設(shè)在樁內(nèi)。在某工程的現(xiàn)場試驗中,1引言筆者所在課題組結(jié)合科研實踐工作,研制了一種樁基礎(chǔ)是一種歷史較長而又被廣泛應用的深基[4]PHC管樁樁身應變計埋設(shè)方法。本文通過在PHC礎(chǔ)型式,能較好地適應復雜地質(zhì)條件以及各種荷載管樁的樁頂、樁端及樁周各主要土層的分界面埋設(shè)情況,特
6、別是在軟弱地基上采用得較多。預應力高應變計的靜荷載試驗,研究了PHC管樁的荷載傳遞強混凝土管樁(以下簡稱PHC管樁)是近年來開始機理,分析了軸力和樁側(cè)摩阻力的變化規(guī)律。并以使用的一種樁型,它是采用先張法預應力工藝和離工程中PHC管樁的豎向抗壓靜載試驗為基礎(chǔ),運用心成型方法制成。由于其工廠化程度高、養(yǎng)護時間有限單元法對軟土地區(qū)的PHC管樁樁-土相互作用短、成樁質(zhì)量好、強度高等優(yōu)點而在國內(nèi)外得到了進行模擬,在分析中采用彈塑性模型,引入了非線廣泛應用。然而對PHC管樁的荷載傳遞、受力機理性接觸面單元,并且考慮了土體的材料非線性。[1,2]等特性尚未進行系統(tǒng)的研究,相關(guān)報道并不多見。2有限元分析理
7、論在靜載試驗中,要研究樁身荷載傳遞機理及其參數(shù),則必須在樁身不同部位埋設(shè)鋼筋計;由于預應力混對單樁與土的共同作用的力學性能進行分析,凝土管樁是采用先張法預應力工藝和離心成型方法可把樁當作線彈性材料考慮,土則考慮為彈塑性材[3][5]制成,并經(jīng)高溫蒸養(yǎng);因此,不可能在制作樁時料,采用Drucker-Prager彈塑性本構(gòu)模型;計算時收稿日期:2004-07-30修改稿收到日期:2004-11-01作者簡介:律文田,男,19