增強(qiáng)型預(yù)應(yīng)力管樁單樁抗拔承載機(jī)理的研究.pdf

1、增強(qiáng)型預(yù)應(yīng)力管樁是由浙江天海管樁有限公司于2005年在預(yù)應(yīng)力異形管樁的基礎(chǔ)上研發(fā)出的一種新樁型，其樁身外壁增設(shè)了縱向及環(huán)向凸肋，節(jié)省了樁身材料的用量，提高了樁體的剛度、樁側(cè)摩阻力和環(huán)肋阻力，豎向抗壓及抗拔承載力也相應(yīng)得到了顯著的增強(qiáng)，故簡(jiǎn)稱增強(qiáng)型管樁。該樁型采用卡扣式機(jī)械快速接樁技術(shù)，并用專用材料進(jìn)行密封，取代了傳統(tǒng)的焊接接樁。與傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力管樁相比，具有連接可靠、施工便捷、強(qiáng)度高及綜合費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。目前，該樁型已在全國(guó)范圍內(nèi)得到推廣應(yīng)

2、用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
　　 增強(qiáng)型預(yù)應(yīng)力抗拔管樁是一種非常復(fù)雜的力學(xué)體系，它也不同于傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力管樁和擠擴(kuò)支盤(pán)樁等。到目前為止，它在抗拔樁的設(shè)計(jì)和施工中還處于探索階段，缺乏深入的理論研究和設(shè)計(jì)依據(jù)，這些都是繼續(xù)研究和推廣應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)亟待解決的問(wèn)題。本文基于增強(qiáng)型管樁和傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力管樁的現(xiàn)場(chǎng)抗拔靜載試驗(yàn)，通過(guò)理論分析、數(shù)值計(jì)算等手段，對(duì)增強(qiáng)型管樁的受力性狀進(jìn)行了深入分析，研究的主要內(nèi)容有：
　　 (1)通過(guò)對(duì)同

3、場(chǎng)地外徑相同的四根傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力薄壁管樁和增強(qiáng)型預(yù)應(yīng)力薄壁管樁的現(xiàn)場(chǎng)靜載試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比分析得出：增強(qiáng)型管樁的曲線比較平緩，極限承載力比傳統(tǒng)管樁高達(dá)56[％]以上，表現(xiàn)的更有抗拔后勁。
　　 (2)建立了傳統(tǒng)管樁與增強(qiáng)型管樁的荷載傳遞模型，并對(duì)相關(guān)參數(shù)的選取與計(jì)算進(jìn)行了綜合探討。采用VC++語(yǔ)言編制了位移協(xié)調(diào)法計(jì)算兩種樁型的曲線及軸力的程序，計(jì)算得到的曲線與工程試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，二者非常吻合，表明該方法合理可行，在實(shí)際工程中可用來(lái)推算增

4、強(qiáng)型管樁的極限承載力，達(dá)到替代或部分替代現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的目的。
　　 (3)基于現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果，采用有限元軟件MIDAS/GTS進(jìn)行模擬分析，結(jié)果表明增強(qiáng)型管樁較傳統(tǒng)管樁對(duì)樁周土體的影響更明顯，在環(huán)肋部位呈圓筒狀的剪切面。樁周土的水平位移沿徑向與軸向逐漸減小，沿軸向呈“杯狀”。其樁身軸力分布也明顯不同于傳統(tǒng)管樁，在環(huán)肋部位軸力圖發(fā)生明顯突變，呈臺(tái)階狀遞減，表明環(huán)肋阻力發(fā)揮了作用。
　　 (4)采用荷載傳遞法構(gòu)建了均質(zhì)砂土中標(biāo)準(zhǔn)樁

5、長(zhǎng)的傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力薄壁管樁和增強(qiáng)型預(yù)應(yīng)力薄壁管樁的計(jì)算模型，并進(jìn)行三維有限元模擬，結(jié)果表明兩種樁型在上拔荷載作用下的影響范圍均呈“倒喇叭形”，但增強(qiáng)型管樁的影響范圍更明顯。且每級(jí)荷載下增強(qiáng)型管樁的樁頂位移及樁周土的位移均明顯小于傳統(tǒng)管樁。其環(huán)肋部位軸力的變化值從上到下逐漸減小，表明環(huán)肋產(chǎn)生的附加應(yīng)力沿樁身逐漸減小，具有明顯的時(shí)間效應(yīng)。
　　 (5)改變環(huán)肋間距、縱肋數(shù)目?jī)煞N因素下進(jìn)行數(shù)值模擬，結(jié)果表明：增強(qiáng)型管樁的承載力與樁周土的影