水平往復(fù)荷載下勁性填芯高強(qiáng)混凝土管樁承載性能數(shù)值模擬分析.pdf

1、前期預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)主要是為了承受上部結(jié)構(gòu)傳來的豎向荷載，當(dāng)其在強(qiáng)烈地震作用下時(shí)，樁基礎(chǔ)樁項(xiàng)特別是管樁和承臺(tái)結(jié)合點(diǎn)處以及管樁與管樁之間的連接點(diǎn)處容易受到較大的剪力和彎矩作用，工程中常用的空心PHC管樁抗震性能差，容易發(fā)生脆斷而影響整體穩(wěn)定性;實(shí)際工程施工時(shí)使用鋼筋籠填芯澆筑高強(qiáng)度混凝土來改善其抗震性能，雖然管樁整體承載力有所提高，但管樁與承臺(tái)結(jié)合點(diǎn)處仍不能滿足抗震要求;本文提出勁性填芯PHC管樁，利用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)自重輕、承載

2、力高、抗震性好的優(yōu)點(diǎn)，使用型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)代替普通鋼筋混凝土填芯，增強(qiáng)了管樁的水平承載力及耗能能力，加強(qiáng)了各個(gè)連接點(diǎn)處的連接性能，提高了管樁的整體性從而提高了樁基的抗震能力，迎合了建筑結(jié)構(gòu)的快速發(fā)展。
　　隨著建筑安全性、耐久性要求的提高，建筑設(shè)計(jì)前的理論計(jì)算顯得越來越重要，計(jì)算機(jī)的發(fā)展逐步將有限元模擬軟件帶到了工程計(jì)算中來，ABAQUS分析軟件通過簡(jiǎn)單的材料定義、參數(shù)設(shè)置等便能模擬計(jì)算建筑構(gòu)件，是實(shí)際工程理論計(jì)算部分常用的有限

3、元軟件，解決問題的范圍很廣泛，從比較簡(jiǎn)單的線性分析到相對(duì)復(fù)雜的非線性問題都能夠解決，各種工況環(huán)境下的荷載變化、周圍環(huán)境的變化也都能模擬;本文通過運(yùn)用該軟件分別模擬普通PHC填芯管樁、勁性填芯PHC管樁、變參數(shù)勁性填芯管樁在水平循環(huán)荷載作用下的受力狀態(tài)，進(jìn)而分析其水平承載力及延性特征，并通過調(diào)整管樁參數(shù)，得出最優(yōu)參數(shù)組合，使勁性填芯與混凝土最優(yōu)結(jié)合，滿足工程要求，提高工程質(zhì)量。
　　研究結(jié)果表明:
　　(1)普通填芯PHC管樁

4、在水平地震荷載作用下，整體承載力較小，節(jié)點(diǎn)處延性較差容易破壞，需選擇適當(dāng)方式加強(qiáng)。
　　(2)結(jié)合諸多學(xué)者對(duì)樁與承臺(tái)連接處的計(jì)算推導(dǎo)，針對(duì)性地提出了勁性填芯管樁與承臺(tái)連接處的計(jì)算公式，并結(jié)合模擬結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，與模擬結(jié)果基本吻合。
　　(3)通過在管樁內(nèi)設(shè)置勁性填芯，型鋼與混凝土相互結(jié)合，可以提高管樁的剛度，從而提高了預(yù)應(yīng)力管樁的水平承載力，且由于勁性填芯加強(qiáng)了承臺(tái)和管樁連接處的連接性能，故提高了管樁的延性和耗能能力，提高了管