基于空间桁架理论的桩基础厚承台施工要点分析-论文.pdf

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1、5132长春工程学院学报(自然科学版)2014年第15卷第2期墨墨!：20—22J．ChangchunInst．Tech．(Nat．Sci．Edi．)，2014，Vo1．15，No．2CN22-1323／N基于空间桁架理论的桩基础厚承台施工要点分析王坦。，袁志仁，刘波(1．长春工程学院土木工程学院，长春130012；2．吉林大学建设工程学院，长春130021)摘要：桩基础厚承台不同于一般的梁板构件，其传力机理符合空间桁架模型。通过对按1：5缩尺的桩基础厚承台的试验分析，观察试验构件的破坏特征，以空间桁架模型理论为基础，总结如何通过在施工中重视空间桁架理论的应用，采取适当的施工工艺和施工

2、措施，以提高桩基础厚承台的实际承载能力。关键词：空间桁架模型；厚承台；施工工艺中图分类号：TU745．3文献标志码：A文章编号：1009—8984(2014)02～0020—030前言在我国现行的桩基础规范[1中，承台的配筋设计是按照梁式理论，即取柱边可能存在的屈服线处的最大弯矩作为设计弯矩。但这与厚承台传力机理并不相符。从国内外的桩基础承台的研究成果来看，对于厚承台可以采用空间桁架理论来模拟其受力状态。现阶段，可以通过在施工中重视空间桁架理论的应用，提高承台的承载能力。I桩基础承台的空间桁架理论图1厚承台的主应力矢量通过有限元软件分析得到厚承台的主应力矢量图(如图1所示)，符合空间桁

3、架模型的传力机理[2]。桩基础厚承台的空间桁架模型(如图2所示)是指将柱底到桩顶连线之间的混凝土作为压杆，将桩与桩连线间的钢筋作为拉杆，它们形成的桁架体系来承担上部结构传来的荷载。可以采用桁架模型计算出作为拉杆的桩顶钢筋需要承担的拉力，以计算承台底面的钢筋。桁架上部节点区是指柱子下部一定范围(从有限元软件分析和试验结果来看，大约在0．2倍的承台厚度范围内)，下部的各个节点区是每根桩上一定范围(大约是2倍的底面钢筋保护层厚度范围内)，这些节点区是保证桁架传力的关键，施工中要采取适当的措施保证节点的可靠连接。图2厚承台的空间桁架模型2基于空间桁架理论的桩基础承台施工要点收稿日期；2O14一

4、O2～212．1承台底部钢筋的施工要点基金项目：吉林省科技发展计划项目(ZOI20II3Z)从实验的裂缝(如图3所示)开展情况可以看作者简介：王坦(198l一)，男(汉)，吉林长春，讲师，硕士到，如果桩顶锚固充分，裂缝先是出现在承台侧面底主要研究结构工程。22长春工程学院学报(自然科学版)种向外倾斜的桩，最为不利，此处裂缝的过早开展会高承台的实际承载能力。降低承台对于角桩的抗冲切承载能力，施工中应(2)承台的空间桁架模型理论在我国的桩基础避免。规范中未被列入，但在我国的公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范和加拿大的混凝土结构设计规范中已经采用这一原理。当前，可在满足规范要求的前提下

5、，充分利用空间桁架模型原理指导桩基础厚承台的设计和施工。参考文献E：3JOJ94—20o8建筑桩基技术规范fis]．北京：中国建筑工业出版社，2008．图5角桩向外倾斜引起的承台裂缝[2]王坦，周丽丹，赵庆明．应用ANSYS软件分析四桩厚承台的传力机理[J]．长春工程学院学报：自然科学版，(2)设计中，桩与承台的连接设计一般假定为铰2011，12(1)：16—18．接以确定基桩的竖向力。但从空间桁架模型看，桩[3]郭宏磊．配置腹部水平钢筋网的柱下承台冲切承载力研头需要能承受一定的向外侧水平推力T(T的方向究[J]．土木工程学报，2010，43(5)：79-88．如图2所示)，因此，桩与

6、承台的连接实际是介于铰[4]项凯，余江滔，陆洲导．多因素影响下高温后混凝土劈裂接和固结之间的，这就要求在施工中要保证桩顶嵌抗拉强度试验[J]．武汉理工大学学报，2011，30(10)：51入承台的深度和纵筋伸人承台内的锚固长度。—55．Is]z】Q0o—SQ一014—2OO6建筑地基基础工程施工质量标3结语准[s]．北京：中国建筑工业出版社，2006．(1)桩基础厚承台的传力机理符合空间桁架理[6]JTGD62-2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设论，施工中应据此采用合理施工工艺和施工措施，提计规范Es]．北京：人民交通出版社，2004．Theconstructionanalys

7、isofthickpilecapsinpilefoundationbasedontheoryofaspatialstrut-and-tiemodelWANGTan。etc．(SchoolofCivilEngineering，ChangchunInstituteofTechnology，Changchun130012，China)Abstract：Thepilecapsinpilefoundationaredifferentfromtheordi