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预应力混凝土管桩抗弯性能研究

2021-11-10 浏览:

预应力混凝土管桩用于基础工程中,除了承担上部结构传来的竖向荷载,还需有一定的抗弯承载力,抵抗地震或者其它作用产生的水平力。日本大量的地震灾后调查表明,预应力混凝土管桩在地震作用下,有不同程度的破坏,且以受弯破坏为主。

PHC管桩概况

 本次试验采用两根直径为600 mm,壁厚为110 mm,长SmPHC管桩。管桩内螺旋箍筋采用冷拔低碳钢丝,在桩端2 m范围内间距为45 mm,中间间距为80 mm,两根管桩均相同。管桩预应力钢筋采用预应力混凝土用钢棒。A型桩配筋量为AP9.Ox11, AB型桩配筋量为A10. 7 x 11

预应力混凝土管桩抗弯性能研究 

2. 3有限元模型

    运用大型通用有限元AppABAQUSP601P602试件进行了数值分析。混凝土采用C3 D8 R单元(八节点六面体减缩积分单元),钢筋采用T3 D2析架单元。钢筋直接嵌人混凝土中,不考虑两者直接的粘结滑移。考虑了预应力损失之后,通过降温法施加预应力。试件的两端为铰接,可以沿U1方向自由转动。管桩的有限元模型及网格划分

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2. 4加载装置和加载方式

    加载方式为受弯试验,加载时,在跨中施加一集中力,通过位移加载控制,加载方式

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加载装置,在桩身跨中及1/4跨处布置了百分表,测量其挠度。在预应力筋上粘贴了应变片,测量其在加载过程中的应变。

加载时,按极限荷载的1/151/10分级,接近破坏荷载时将荷载降低至原来荷载的1/31/2。为了使管桩在荷载下的变形得到充分的发挥和基本稳定,便于观察试验现象,荷载级间停留时间不少于5分钟。

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试验和模拟结果分析:

    可以看出:着荷载的增加,位移不断的增加,达到极限荷载时,预应力筋被拉断,荷载急剧下降,此时,管桩发生破坏。

   荷载一位移曲线在预应力钢筋被拉断之前吻合较好,由于此处钢筋采用的是双线性模型,无法考虑钢筋的突然断裂,曲线并未出现急剧下降的现象。在此模拟分析的基础上,为了验证有限元模拟的可行性

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