预应力管桩的水平承载力性状分析

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1、福建建设科技&,,/-D-2.地基基础预应力管桩的水平承载力性状分析许国平$福建省建筑科学研究院2/,,&/%8提要9"通过设计计算分析!结合单桩水平静载试验结果!研究预制管桩的水平承载性状!讨论确定预制管桩的单桩水平临界荷载和极限荷载!确定土抗力参数1值!提出管桩水平承载力设计的有关建议+8关键词9"水平静载试验*临界荷载*1值:;<=>?@=A7B?CGMDE=?IIK7ID?FGEH7=C<=7DE7#$%7NGIC"DL"*D>GMDE=?II

2、K"ID?FCF"#$%"NGICGMDE=?I"@>G=G@?I"ID?F"?EF"=*C"JI=G1?=C"ID?F"P?IJC"?>C"N>C-"Q*C"R1R"P?IJC"DL"C"#$%"NGIC<"*D>GMDE=?IIK"ID?FGEH"FCDNDFGMDE=?IIK"ID?FGEH"=C<=U"@>G=G@?I"ID?FU"R1R"P?IJCU"!"前言2!%&"4’$&%#$",$随着高层

3、建筑与构筑物日益增多!福建沿海地区的风力"’地震力等水平荷载成为建筑物设计中的控制因素!建筑桩基式中")单桩水平承载力特征值*#$的水平承载力和位移计算成为建筑物设计的重要内容之一#!)桩的水平变形系数*近年来高强预应力混凝土管桩$以下简称#$%管桩%在福建%&)桩身抗弯刚度!对于钢筋混凝土桩!%&4,-5/%(&,*&,为沿海地区被大量推广应用!其承载力高&质量稳定等优点得到桩身换算截面惯性矩!圆形截面!&,4)!*,6&*众多认可!但其水平承载力性状如何呢’管桩因土方开挖不当’)桩顶容许水平位移*,$及其它原因造成桩身断裂的质量事故屡见不鲜!如何采取措")桩顶水平位移系数+’施避免事故发生

4、’这些都是设计人员关注的问题#本文拟通过由$&%式的各参数可以看出!管桩水平承载力采用估算时设计计算分析!结合实际工程中的单桩水平静载试验结果!讨主要取决于桩的水平变形系数!和桩顶容许水平位移’等,$论确定管桩的单桩水平临界荷载和极限荷载!推定土抗力参两个参数!而桩的水平变形系数!则由地基土水平抗力系数数!对管桩的水平性状进行研究!并结合建筑工程的特点提出1计算得出!对于比例系数1!宜通过单桩水平静载试验确管桩水平承载力设计的有关建议#定!或根据地区经验取值+&"管桩水平承载力计算27单桩水平静载试验&’!"一般建筑物和水平荷载较小的高大建筑物单桩基础2-!"试验概况和群桩中基桩应满足(采用接

5、近于水平受力桩的实际工作条件的试验方法!施!!("#$!%加一等效静态水平力模拟水平地震惯性力+水平推力加载装式中$!)相应于荷载效应标准组合时!作用于基桩桩顶处的置采用油压千斤顶!千斤顶和试验桩接触处应安置球形支座!水平力*千斤顶作用力应水平通过桩身轴线+在水平力作用平面安装)*)单桩或群桩中基桩的水平承载力特征值+大量程百分表量测水平位移!在作用平面以上/,,11处安装&’&+单桩的水平承载力特征值应按下列规定确定(百分表量测桩顶转角+试验桩周地质情况详见图!+!"对于受水平荷载较大的地基基础设计等级为甲级的建,-2,,-,,杂填土压实碎石填土筑物桩基!单桩的水平承载力特征值应通过单桩水平

6、静载试&-5,粉质粘土2-&,2-X,粉质粘土验确定!试验方法及承载力取值按,建筑基桩检测规范-执淤泥/-Y,Y-/,行+中粗砂含泥中砂X-2,&"对于钢筋混凝土预制桩"钢桩"桩身全截面配筋率不小!&-X,于,-./0的灌注桩!可根据静载试验结果取地面处水平位移为淤泥夹中细砂!,11$对于水平位移敏感的建筑物取水平位移.11%所对应残积砂质粘土的荷载为单桩水平承载力特征值+!X-,,2"当桩的水平承载力由水平位移控制!且缺少单桩水平含泥中砂静载试验资料时!可按下式估算预制桩"钢桩"桩身配筋率不&.-,,&/-,,小于,-./3的灌注桩单桩水平承载力特征值(工程!Z工程&[收稿日期(&,,/V,

7、WV,!图!试桩桩周土层剖面图1福建建设科技#++&0)L0$地基基础加载方法采用单向多循环加载法!分级荷载取预估极限出工作前#桩身产生开裂时所能承受的最大荷载"单桩水平临承载力的!5!+左右!每级荷载施加后!恒载%.67后可测读水界荷载:>?按下列方法综合确定$平位移!然后卸载至零!停#.67测读残余水平位移!至此完成@0取单向多循环加载法时的:;<;=+曲线出现拐点的前一一个加载循环"如此反复