PHC樁在高速公路橋梁工程中優(yōu)化設計研究.pdf

1、PHC管樁具有施工質量容易控制、施工速度快、工后沉降及不均勻沉降小、單樁承載力高、單位承載力造價便宜等優(yōu)點。工程中其多應用于工業(yè)與民用建筑中，在高速公路橋梁工程中尚未得到推廣應用。對PHC管樁承臺的優(yōu)化設計方法，管樁填芯補強和管樁樁-土-承臺之間的相互作用等問題，國內外缺乏系統(tǒng)的分析。因此，對其進行深入研究是十分有必要的。 本文在PHC管樁現場和室內試驗的基礎上，通過理論分析和數值模擬，從PHC管樁承臺優(yōu)化設計、PHC管樁填芯補

2、強和PHC管樁群樁效應系數和承臺荷載分擔比等幾個方面進行研究。在此基礎之上，研究高速公路橋梁工程PHC管樁基礎的優(yōu)化設計問題，主要研究內容和成果總結如下： (1)對承臺設計的兩種模式進行對比分析，通過研究高速公路橋梁工程PHC樁基礎的特點，提出高速公路橋梁PHC樁承臺的撐-系桿設計模式；分析在該設計模式中影響承臺承載力的各種主要因素，并對其和承臺承載力的關系進行研究；綜合上述具體分析和研究結論，在考慮眾多影響因素的前提下，設想并

3、建立了具體的承臺優(yōu)化設計的模型函數，使其可以根據工程實際參數運用MATLAB進行具體的優(yōu)化設計計算。 (2)通過研究PHC管樁水平荷載作用下的承載特性，分析各主要因素對PHC管樁水平承載特性的影響，根據水平受荷管樁樁身承載特性，通過理論計算，分析填芯對管樁極限抗彎承載力和抗剪承載力的影響，對填芯體混凝土強度等級、配筋率、配筋形式對管樁承載力的影響進行分析研究，并且運用有限元分析了填芯對管樁樁身應力分布的影響和管樁合理填芯長度的取

4、值。 (3)通過有限元計算，得到了PHC管樁的群樁效應系數和承臺荷載分擔比規(guī)律，主要分析了PHC管樁的群樁效應系數和承臺荷載分擔比與樁長、樁間距及樁數之間的關系。 (4)通過PHC管樁在寧常高速公路橋梁工程中的應用實例，從樁型、樁長、樁數、樁的平面布置、承臺和管樁填芯等幾個方面，進行了PHC管樁優(yōu)化設計的研究；通過分析橋梁動靜載試驗和群樁樁基荷載觀測結果，驗證了PHC管樁在高速公路橋梁工程中應用的適用性和本文優(yōu)化設計的可