高地震烈度软土预应力管桩（PHC）桩基础的抗震特性研究

发布时间：2019-03-14 08:20

【摘要】：针对高地震烈度、软土强度等影响预应力混凝土管桩（PHC）抗震性能的技术难题，展开结构性能试验、振动台试验、现场试验、理论分析及仿真模拟xO究，在桩身弯矩变化规律、桩土变形机理、抗震稳定性与变形控制方法、压弯破坏特性与质量检测等方面取得了突破。为预应力混凝土管桩（PHC）抗震性能的经济合理设计、施工提供了科学依据，为在高地震烈度区（场地类别为Ⅲ、Ⅳ类）预应力混凝土管桩（PHC）基础的安全使用提供了有力保障。本文主要： 1.证明了在水平力荷载作用正常使用状态下预应力混凝土管桩（PHC）的破坏形态是压弯破坏，而不是剪切破坏，预应力混凝土管桩（PHC）的抗剪破坏滞后于弯曲破坏。 2.确定了在各工况中预应力混凝土管桩（PHC）桩身弯矩最大值的产生位置约为距离桩顶5～6倍的桩径，反推原型（PHC500-AB100）发现，在El-centro地震波作用下，桩身在El-0.2g波时尚未发生危险截面的破坏，但是到El-0.3g、El-0.4g时桩身最大弯矩值都超过了规范中规定的极限弯矩值，该危险截面直接决定了桩身是否处于正常工作状态，此处是预应力混凝土管桩在抗震设计时的危险截面。 3.建立并验证了预应力混凝土管桩（PHC）时程分析的数值模型，仿真计算表明最大弯矩值出现在5倍的桩径处，已造成预应力混凝土管桩（PHC）的开裂，其值已经接近或超过预应力混凝土管桩（PHC）的极限弯矩值。 4.在高地震烈度软土地基中软弱夹层的存在会增大地表位移，使桩土相对位移增加；管桩在软弱土体中的运动表现为剪切型特性，土体越软，桩体的水平相对位移越大。 5.为了保证预应力混凝土管桩（PHC）在高地震烈度（场地类别为Ⅲ、Ⅳ类）的安全与稳定，，首次提出了竖向承载力设计抗弯强度校核的设计原则；xO究发现通过抗弯强度校核的管桩基础抗震设计，可以排除地震风险隐患，这个原则推广应用后大大提高建筑物的安全性。
[Abstract]:Aiming at the technical problems affecting the seismic performance of prestressed concrete tubular pile (PHC), such as high seismic intensity and soft soil strength, the structural performance test, shaking table test, field test, theoretical analysis and simulation of xO are carried out. Some breakthroughs have been made in such aspects as the variation of pile bending moment, deformation mechanism of pile-soil, seismic stability and deformation control method, compression and bending failure characteristics and quality detection, etc. This paper provides a scientific basis for the economic and reasonable design and construction of (PHC) seismic performance of prestressed concrete pipe pile, and provides a scientific basis for the high seismic intensity area (site type 鈪

本文编号：2439815