大直徑鋼管樁水平承載力現(xiàn)場試驗研究

PHC管樁水平承載力試驗與設(shè)計構(gòu)造

靜壓管樁水平承載力受多種不確定性因素影響,是一個復(fù)雜的灰色分析問題。本文運用灰色理論,建立了一種預(yù)測靜壓管樁單樁水平承載力的數(shù)學模型,與實際工程現(xiàn)場水平靜載試驗實測數(shù)據(jù)進行了對比分析,證明其預(yù)測精度良好,適用性強,具有一定的工程參考價值。

西寧地區(qū)單樁水平承載力試驗研究——大型工業(yè)廠房的樁基礎(chǔ)長期受水平荷載作用，其單樁水平承載力十分重要．通過對西寧地區(qū)泥漿護壁機械成孔灌注樁、夯擴樁、預(yù)制打入樁等不同樁型的水平靜載荷試驗，總結(jié)了西寧地區(qū)單樁水平承栽力的特點及規(guī)律，供樁基設(shè)計、施工...

基于原型試驗的單樁水平承載力分析

基于大型通用有限元分析軟件abaqus,采用基于mises屈服準則的完全彈塑性本構(gòu)模型,對水平加載條件下軟土地基中的大直徑單樁基礎(chǔ)進行了系統(tǒng)地三維有限元建模分析,定義了單樁的水平承載力特征值。通過多組變動參數(shù)比較研究,探討了飽和軟黏土地基中大直徑鋼管單樁基礎(chǔ)水平承載力隨著不排水抗剪強度、樁體樁徑的增加而增大的特性,為工程實踐提供參考。

根據(jù)現(xiàn)實生活出現(xiàn)的一些建筑護欄破損導(dǎo)致人員傷亡的案例，結(jié)合2個在建工程的金屬類建筑護欄和砌體及混凝土建筑護欄的水平承載力試驗，探討一套具有較強可操性的建筑護欄水平承載力試驗方法。

現(xiàn)澆大直徑薄壁管樁(pcc樁)目前在很多軟土地基處理工程中得到廣泛應(yīng)用,在非軟土地區(qū)的應(yīng)用也越來越多,關(guān)于該樁型水平承載特性的研究還很少,對于加筋樁型的研究更少。針對加筋大直徑薄壁管樁在非軟土地區(qū)的水平承載力進行試驗研究,通過現(xiàn)場水平靜載荷試驗,試驗過程中通過樁身鋼筋籠上預(yù)埋的鋼筋計,計算水平加載過程中樁不同位置的應(yīng)力應(yīng)變及樁身彎矩,研究樁身水平承載力受力特性。試驗表明,加筋pcc樁有較好的水平承載特性,在水平荷載下,加筋pcc樁的受力主要集中在樁的上部,最大彎矩深度隨加載力的增加不斷加深,與混凝土灌注樁的受力特性類似,同時為該樁型的推廣應(yīng)用提供試驗支撐。

鋼筋彈模es2.00e+11 混凝土彈模ec3.00e+10 αe6.67e+00 樁直徑d0.75 樁身換算截面模量w0=πd/32[d 2 +2(αe-1)ρgd0 2 ]4.36e-02 配筋率ρg0.00711564 保護層厚度c0.07 樁凈直徑0.61 樁身換算截面慣性矩i0=w0d0/21.33e-02 樁身抗彎剛度ei=0.85eci03.39e+08 樁頂允許水平位移χoa0.006 樁頂水平位移系數(shù)vx0.94 計算寬度b01.4625 樁的水平變形系數(shù)α0.63531111 水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)m2.40e+07 水平承載力特征值4.16e+05 hc承臺高度2.4換算深度αh bc承臺寬度8.2位移控制 bc'承臺受側(cè)向土抗力一邊的計算寬度9.2強度控制 bc'承臺受側(cè)向土抗力一邊的寬度9

結(jié)構(gòu)構(gòu)件計算書 第1頁，共2頁 單樁水平承載力設(shè)計值計算 項目名稱_____________日期_____________ 設(shè)計者_____________校對者_____________ 一、構(gòu)件編號:zh-1 二、依據(jù)規(guī)范: 《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(jgj94－94) 三、計算信息 1.樁類型:樁身配筋率＜0.65%灌注樁 2.樁頂約束情況:鉸接、自由 3.截面類型:方形截面 4.樁身邊寬:d=800mm 5.材料信息: 1)混凝土強度等級:c20ft=1.10n/mm2ec=2.55*104n/mm2 2)鋼筋種類:hrb335es=2.0*105n/mm2 3)鋼筋面積:as=2614mm 2 4

11#樓1~21軸驗算樁基水平承載力 水平位移允許值10mm0a，樁的換算深度0.4h，樁與承臺連接按鉸接 1)計算樁水平變形系數(shù) 地基土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)m=8.0mn/4m 5/0eimb(5.7.5) bo=0.9(1.5x0.8+0.5)=1.53m 085.0ieeic=4.69x10 5knm4 得=0.48 2)計算樁水平承載力特征值rha 取vx=2.441 rha=0.753eia0/vx(5.7.2-2) =0.75x0.483x4.69x105x0.01/2.441 =159.4kn 3）結(jié)果驗算 查電算信息風荷載作用下基底剪力為vx=2247kn,vy=3945kn,地震作用 下基底剪力為vx=1126kn,vy=1084kn.故由風荷載作用下控制。該部分樁總 樁數(shù)為76

通過現(xiàn)場真型試驗,對灌注細石混凝土微型樁的水平承載力進行研究,研究結(jié)果表明微型樁基礎(chǔ)宜采用水平允許位移控制確定其水平設(shè)計承載力。結(jié)合試驗結(jié)果,研究了微型樁單樁及群樁水平承載力的計算方法。選用合理的設(shè)計參數(shù),可采用提供的設(shè)計方法進行微型樁基礎(chǔ)水平承載力的初步設(shè)計。

文中采用單向多循環(huán)加載法,分析3根試樁水平承載力特征值,試驗結(jié)果表明,3根試樁水平承載力特征值均滿足設(shè)計要求。

方樁（1）管樁(2)判斷2直徑（邊長）500 水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)m8樁壁厚125 樁身抗彎剛度109296386718750 水平承載 力特征值(kn)75.072575 沿水平荷載方向的距徑比4 平行于水平力方 向樁數(shù)2 樁的相互影響效應(yīng)系數(shù)0.81054579 承臺側(cè)向土抗力 效應(yīng)系數(shù)0.0245563 群樁的水平承載 力特征值(kn)126.58551 樁的水平承載 砼身抗壓 強度35.9 樁身抗拉 強度2.22配筋強度0配筋面積899配筋彈模 樁頂最大 彎矩系數(shù)0.768 樁頂水平 位移系數(shù)2.441 樁頂水平 允許位移 （mm）10 樁的水平 變形系數(shù)0.606914計算寬度 垂直于水 平力方向 樁數(shù)2 樁頂約束 效應(yīng)系數(shù)2.05 樁頂水平 位移允許 值10 受側(cè)向土 抗力一邊 的承臺寬3000承臺高度 群樁

根據(jù)墩基礎(chǔ)的受力機理,采用單向多循環(huán)加卸荷法,通過對粘性土地基墩基礎(chǔ)水平承載力現(xiàn)場試驗與研究,分析了影響單墩水平承載力的因素,目的是對單墩水平承載力經(jīng)驗公式進行修正。結(jié)合大量的現(xiàn)場試驗和觀測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、回歸分析,得出了在水平載荷下的粘性土地基新的單墩承載力經(jīng)驗公式。通過新舊經(jīng)驗公式計算結(jié)果與實測值的比較,結(jié)果表明:新經(jīng)驗公式是比較可靠、可行的,可供設(shè)計參考使用。

通過12個鉆孔注漿鋼管樁試件的樁身軸壓承載力試驗,得出了各試件的荷載-變形曲線,對比分析了各種計算方法預(yù)測的試件軸壓承載力的有效性。研究表明:1實測鉆孔注漿鋼管樁樁身軸壓承載力比按鋼管軸壓承載力計算的設(shè)計值大約2.2~3.1倍;2實測鉆孔注漿鋼管樁樁身軸壓承載力比按鋼管軸壓承載力+鋼管內(nèi)注漿體軸壓承載力計算的設(shè)計值大約1.5~1.8倍;3實測鉆孔注漿鋼管樁樁身軸壓承載力比按我國標準cecs28:2012中鋼管混凝土柱軸壓承載力計算的設(shè)計值大約1.3~1.6倍,吻合較好。

樁直徑d1200mmd01080 樁保護層c60mmρg0.015258316 樁的配筋as17248mmαe6.666666667 樁砼的ec30000mpa樁截面模量wo193310496 樁配筋es200000mpa 樁側(cè)土比例系數(shù)m3000kn/m4 樁身的計算寬度b01.98m 0.2949303141/m 樁頂水平位移系數(shù)vx0.94(固結(jié))2.441（鉸接、自由） 樁頂允許水平位移xoa10mm 544.8551082kn（固結(jié)） 樁頂荷載p4000kn 樁長l50000mm 樁身砼的彈性模量e30kn/mm2(c30) 樁身直徑d1200mm 2.948808681mm 單樁水平承載力計算(建筑 樁身抗彎剛度ei=0.85ecio=0.85ec×wodo/2 樁的水平變形系數(shù)α

管樁直徑d=0.3m5.7.5條 壁厚t=0.07m 彈性模量e=36000n/mm2c60 i=0.000365m4 比例系數(shù)m=2mn/m4 計算寬度b0=0.855m5.7.5條 水平變形系數(shù)α=0.6868985.7.5條 α*h=2.15686m表6.7.2 取2.4m 水平位移系數(shù)νx=3.526表6.7.2 樁露頭h0=0.8m 樁頂允許位移χ0a=h0/60=0.013333m 水平承載力特征值rha=10.27849kn式5.7.2-2 單樁水平承載力力特征值計算

結(jié)合某工程實例,通過現(xiàn)場加載測試其鋼欄桿立柱在水平荷載作用下的使用性能和承載能力,從而確定該工程鋼欄桿的安全性能,可供類似項目參考。

管樁單樁水平承載力（地震）特征值計算書 一.基本資料 樁類型：95a-phc400樁頂約束情況：鉸接，半固接 混凝土強度等級:c80 二.系數(shù)取值 1.樁入土深度h＝15.000~25.000m 2樁側(cè)土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)44/5000/5mknmmnm（松散或 稍密填土）44/2500/5.2mknmmnm（淤泥或淤泥質(zhì)土） 3.樁頂容許水平位移ax0＝10mm 4.砼彈性模量ce＝38000n/mm2=7108.3kn/m2 三.執(zhí)行規(guī)范 《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（jgj94－2008） 《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》（dbj13－86-2007） 四.計算內(nèi)容 1.管樁截面慣性矩： 64 )1(44d i= 64 )525.01(4.014.344 = 31016.1m4 其中，α= d d 525.0

樁徑d(m)樁長l(m)fc（n/?）ft（n/?）ec（n/?） 0.84016.71.5731500 縱筋根數(shù)縱筋直徑（mm）ρgfy（n/?）es（n/?） 8140.245%300200000 承臺側(cè)向土 水平抗力系數(shù) 比例系數(shù) m(mn/m^4) b。 (m) w。 (m^3) i。 (m^4)α e 41.530.05130.01796.349 樁水平變形 系數(shù)α 樁水平變形系 數(shù)αl 樁頂鉸接、 自由/固結(jié) （0/1） 樁頂最大彎 矩系數(shù)vm 樁頂水平位 移系數(shù)vx 0.41816.71400.7682.441 樁頂豎向力影 響系數(shù)ζn 樁截面模量塑 性系數(shù)γm 標準組合下 樁頂豎向力 nk（kn） 樁身換算截 面面積 an(m^2) 樁頂允許水 平位移х 0a(mm) 0.5242000.

確定單樁水平承載力的數(shù)解法——從數(shù)學的角度出發(fā)，利用非完整試樁水平靜載試驗實測數(shù)據(jù)直接求解單樁水平極限承載力，并通過工程實例計算與分析比較，精度較高，具有一定的實用價值．

依據(jù)深圳鹽田二、三期集裝箱碼頭工程和蛇口二期集裝箱碼頭工程的施工實踐,通過高應(yīng)變動測試樁和靜載試樁資料的統(tǒng)計,對風化巖上大直徑開口鋼管樁承載力特性進行分析。