现浇薄壁管桩PCC水平受力特性室内试验研究PPT课件

1、二、试验内容 单桩水平受力特性分析 桩径、桩长对受力特性的影响 分层土对受力特性影响 现浇薄壁管桩与相同截面积的实心圆桩、实心方桩的对比分析第1页/共17页三、试验方法 试验模型槽试验主要在一个由槽钢焊接而成的模型槽中进行，模型槽的长为1.6m，宽为0.9m，高为1.2m。图1 试验模型槽第2页/共17页 试验用土试验用土主要为细砂，土的粒径分布如图2所示，其他主要参数见表1弹性模量ES(MPa)内摩擦角 /()密度(g/cm3)含水率(%)12.5381.5250.070.52表1 砂土参数表图2 粒径分布图第3页/共17页 试验模型桩 桩身材料为1:2的水泥砂浆浇注而成，现浇管桩的壁厚均为

2、15mm，桩身加直径4mm细钢筋，配筋率约为1.65%。模型桩与原型桩的几何尺寸比约为1:10，模型桩的主要参数见表2。其中桩身的抗弯刚度EI是利用简支梁法实测得到的。桩号参数1#2#3#4#5#6#截面尺寸(外径/内径)(mm)80/ 5050/ 20625555桩长(mm)1000100080060010001000EI值（kN.m2）10.71802.87822.87822.87824.81607.4519表2 模型桩参数表第4页/共17页 加载及量测装置水平荷载主要通过钢丝绳、滑轮由砝码施加；桩泥面处的水平位移由百分表测得，桩前后土压力由竖向埋设的土压力计量测。加载测量系统如图3所示；

3、桩身测点应变由静态应变仪（如图4）测得；图3 试验加载测量装置示意图图4 DH3816静态应变议试验用土压力计百分表模型槽滑轮砝码模型桩砂土第5页/共17页四、试验结果分析1）PCC单桩受力特性分析 (D=50mm）图4.1.1 泥面处荷载位移关系7979. 1055HEy图4.1.2 荷载位移关系对数表示第6页/共17页图4.1.3 桩身转角图4.1.4 桩身位移变化图4.1.5 桩前土压力第7页/共17页图4.1.6 桩身弯矩最大弯矩的位置约位于桩长的1/3处。最大弯矩与荷载成幂函数关系变化。图4.1.7 最大弯矩与荷载关系7068. 0max363.35HM第8页/共17页2 2）桩长对

4、受力特性影响分析图4.2.1 桩长对弯矩的影响图4.2.2 桩长对桩身位移的影响图4.2.3 桩长对泥面水平位移的影响(D=50mm)第9页/共17页3）桩径对受力特性影响图4.3.1 桩径对泥面位移影响图4.3.2 桩径对弯矩影响第10页/共17页4）管桩与等截面实心圆桩方桩对比图4.4.1 桩身弯矩比较图4.4.2 桩身位移比较图4.4.3 桩头泥面位移比较相同条件下，ypcc约为实心方桩的60第11页/共17页5）不同土层单桩受力特性图4.5.2 均质土与分层土泥面位移比较图4.5.1 分层土桩身位移第12页/共17页图4.5.3 分层土桩身弯矩图4.5.4 分层土桩前土压力分布第13页/共17页五、结论 通过以上试验结果分析可以看出：1)在水平荷载作用下，单桩泥面处的位移随荷载以近似幂函数的关系，呈非线性关系变化；2）桩体的位移和弯矩主要发生在桩的上部，约为桩长1/3部分；3）桩身最大弯矩随荷载也呈非线性变化，两者呈近似幂函数关系；4）相同条件下，随桩长的减小，桩在泥面处的位移随之增加；桩最大弯矩位置逐渐向深处发展，但最大弯矩值变化不大；5）相同条件下，随桩径的减小，泥面位移明显增加，最大弯矩位置向泥面发展。第14页/共17页6）与等截面面积的实心灌注方桩和圆桩相比，由于管桩直径较大，桩身抗弯刚度较大，泥面处位移明显要小，但同时桩身最大弯矩值也有所增加；