板桩码头受力特征试验试验报告(河海港航).doc

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1、板桩码头受力特征试验实验报告一、试验目的及试验内容板桩码头受力特征试验主要是通过试验了解有锚板桩码头的结构组成，了解有锚板桩墙后土压力的分布规律、板桩墙在外荷载作用下的变形规律及板桩墙的内力变化规律，了解在外荷载作用前后锚杆轴力的变化情况。具体试验内容有以下几点：1、在水平外荷载作用下板桩墙的变形测试；2、在水平外荷载作用下板桩墙后土压力的测试；3、在水平外荷载作用下锚杆拉力的测试；4、在水平外荷载作用下板桩墙的内力测试。二、试验的基本原理板桩码头是应用广泛的主要码头结构型式之一。它的工作原理是利用板桩墙下部打入土中，上部安装各种锚定结构(对有锚板桩而

2、言)以维持其稳定。本次试验模型采用单锚板桩结构型式主要构件由板桩墙、帽梁、导梁、锚杆、锚定组成。板桩墙由下部打入地基的钢筋混凝土板桩向成连续墙；钢导梁采用10号槽钢，位于锚杆穿过板桩处；拉杆采用直径为25mm的钢筋制成，拉杆上装有紧张器；锚定板采用混凝土板；板桩顶端用现浇钢筋混凝土做成帽梁。13板桩墙相当于一个竖直放置的梁，上端由拉杆拉紧，下端支承在地基中。板桩墙承受墙前土压力、墙后土压力、水压力、船舶荷载等水平荷载。拉杆作为板桩墙和锚定结构之间的传力构件，将板桩墙上的水平荷载传递给锚定结构，再将荷载传给后方地基。单锚板桩在水平力的作用下，由于单锚板桩

3、墙上的锚定结构的固定作用，使得板桩墙上端受到约束而不能自由移动，从而在上端形成一个铰接的支承点，从而板桩墙的下端由于真入土深度的不同产生不同的工作状态：第一种工作状态：板桩入土不深，在墙后主动土压力作用下，板桩产生弯曲变形，并围绕板桩上端支承点转动。板桩中只有一个方向的弯矩且数值最大，入土部分位移较大。属于自由支承情况，按底端自由支承的弹性线法计算。第二种工作状态：其入土情况和受力情况介于第一种工作状态和第三种工作状态之间。第二种工作状态：随着板桩人土深度增加，入土部分出现与跨中相反方向的弯矩，板桩弹性嵌固于地基中，入土部分位移小。按底端嵌固支承的弹性

4、线法或竖向弹性地基梁法计算。第四种工作状态：与第三种工作状态类似，但入土深度更大，固端弯矩大于跨中弯矩。作用于板桩墙的土压力分布根据施工方法、拉杆位置及锚着点的水平位移、板桩入土深度、板桩刚度与地基之间的关系等因素的变化而不同，分为两类：一种是以顶端位移为主的情况13，板桩墙后主动土压力线线性分布；另一种是以弯曲变形为主，墙后主动土压力视为“R”型分布。板桩墙属于柔性薄壁结构，在土压力等侧向荷载作用下，其轴线将发生挠曲变形，呈复杂的曲线形状。一、试验设备及仪器板桩码头模型、振弦式应变计、振弦式钢筋测力计、振弦式土压力计、千分表、采点箱及振弦频率仪、计算

5、机、水平加压系统（千斤顶、振弦式反力计）、电源等。其中板桩码头实验模型采用几何比尺10：1，模型长度约4m；振弦式钢筋测力计和振弦式土压力计在模型制作时已经安装。二、实验步骤1、在板桩墙前泥面以上沿高程方向（以板桩墙桩尖为基准面）按一定的间距安装千分表；2、在板桩墙前泥面以上沿高程方向（以板桩墙桩尖为基准面）按一定的间距粘贴振弦式应变计；3、用引线将振弦式应变计、振弦式钢筋测力计、振弦式土压力计与采点箱相连，并将采点箱、振弦频率仪、计算机连接起来；4、将千斤顶及振弦式反力计按照试验设计施加水平荷载的位置安装好，并将振弦式反力计与振弦频率仪(单点)连接起

6、来；6、开启振弦频率仪、计算机电源，打开计算机内已安装的振弦频率仪的联机软件；137、读取数字式位移计的初始读数；8、按动振弦频率仪的Ec功能键，选择Ec9命令菜单，进入100点自动扫描自动定时测量状态，再接下RET键，开始进行测量；9、待数据测量完毕后，按动Pr键，选择Pr8命令菜单，进入串口向计算机送数状态，开始向计算机送入数据；10、打开联机软件操作菜单，从仪器中接收数据，起始点号选择000，终止点号选择039，并确定。待数据读取完毕后存盘；11、用单点频率仪读取振弦式反力计的初始频率值；12、施加水平荷载H1；13、读取加荷后振弦式反力计的频率

7、值并记录；15、读取数字式位移计的读数并记录。一、试验数据记录及计算，并绘制相关曲线和弯矩图1、数据记录(1)记录表1，见下页13板桩码头受力特征试验记录表格传感器类型编号灵敏度K水平力H1(KN)仪器原始值f0加荷前加荷后f1(HZ)f2(HZ)振弦式土压力计108.47E-081014.71111.6967.3118.57E-081029.81110.81004.6121.03E-071032.91071.9968138.81E-081087.91091.11013.9148.73E-081116.51108.91003.8158.60E-0810

8、99.71093.91019.1168.48E-081107.81117.81026.9178