本文選題：PHC管樁 + 鋼纖維　； 參考：《天津大學(xué)》2014年博士論文

【摘要】：PHC管樁由于單樁承載力高和施工速度快等諸多優(yōu)點在工程中得到了廣泛的應(yīng)用。但國外的一些實際震害調(diào)查表明,在地震荷載作用下,管樁會由于抗彎承載力不足而發(fā)生破壞。本文通過低周往復(fù)加載試驗研究了PHC管樁在往復(fù)荷載作用下的破壞模式和受力性能。在此基礎(chǔ)上采取一系列措施對PHC管樁進(jìn)行改進(jìn)并進(jìn)行了往復(fù)加載試驗,研究PHC管樁受力性能的改進(jìn)效果。通過低周往復(fù)加載試驗分析PHC管樁在地震荷載作用下的破壞特征,滯回耗能,累積損傷以及延性性能等,結(jié)果表明,PHC管樁在往復(fù)荷載作用下發(fā)生脆性破壞。其滯回曲線捏縮嚴(yán)重,耗能性能差。體積配箍率增加0.08%,PHC管樁的位移延性提高了29%。增大體積配箍率可以提高PHC管樁在往復(fù)荷載作用下的延性。樁身混凝土中摻入鋼纖維的SFPHC管樁,混合配筋的PRC管樁和填芯管樁的抗震性能試驗分析表明,在樁身混凝土中摻入1.5%的剪切端鉤型鋼纖維可以使管樁的位移延性提高38%。PRC管樁在往復(fù)荷載作用下發(fā)生延性破壞,其極限承載力相比于PHC管樁提高了30%~60%。隨著非預(yù)應(yīng)力筋與預(yù)應(yīng)力筋配筋強(qiáng)度比的增大,PRC管樁的極限承載力呈增大的趨勢。當(dāng)配筋強(qiáng)度比在0.9~1.2之間時,PRC管樁的位移延性相比于PHC管樁提高了60%以上,表現(xiàn)出很好的延性性能。填芯后,PHC管樁、SFPHC管樁和PRC管樁的位移延性分別提高了23%、12%和13%。填芯可以提高管樁在往復(fù)荷載作用下的延性。對管樁在往復(fù)荷載作用下的受力性能進(jìn)行有限元分析并與試驗結(jié)果對比,在驗證模型可行性的基礎(chǔ)上,深入分析了多項因素對PRC管樁抗震性能的影響。結(jié)果表明,增大預(yù)應(yīng)力筋配筋率和非預(yù)應(yīng)力筋配筋率可以提高PRC管樁在往復(fù)荷載作用下的極限承載力。隨著預(yù)壓應(yīng)力的增大,PRC管樁的位移延性系數(shù)呈明顯下降的趨勢。
[Abstract]:PHC pipe pile has been widely used in engineering because of its high bearing capacity and fast construction speed. However, some actual earthquake damage investigations abroad show that pipe piles will be destroyed due to insufficient flexural bearing capacity under earthquake load. In this paper, the failure mode and mechanical behavior of PHC pipe pile under reciprocating load are studied by low cycle reciprocating loading test. On the basis of this, a series of measures were taken to improve the PHC pipe pile and the reciprocating loading test was carried out to study the effect of improving the mechanical performance of the PHC pipe pile. The failure characteristics, hysteretic energy dissipation, cumulative damage and ductility of PHC pipe pile under seismic loading are analyzed by low-cycle reciprocating loading test. The results show that brittle failure of PHC pipe pile occurs under reciprocating load. Its hysteretic curve pinch is serious, the energy dissipation performance is poor. The displacement ductility of PHC pipe pile is improved by 29%. The ductility of PHC pipe pile under reciprocating load can be improved by increasing the volume hoop ratio. The seismic behavior of SFPHC pipe pile with steel fiber in pile body concrete, PRC pipe pile with mixed reinforcement and core filled pipe pile are analyzed. The displacement ductility of 38%.PRC pipe pile can be improved by adding 1.5% shear end hook steel fiber into the concrete of pile body, and the ultimate bearing capacity of 38%.PRC pipe pile under reciprocating load can be increased by 3060% than that of PHC pipe pile. The ultimate bearing capacity of PRC pipe pile increases with the increase of the strength ratio of non-prestressed and prestressed reinforcement. The displacement ductility of the pile is more than 60% higher than that of the PHC pile when the strength ratio of reinforcement is 0.90.2.It shows good ductility. The displacement ductility of PRC pipe pile and SFPHC pipe pile are increased by 23% and 13% respectively. Core filling can improve ductility of pipe pile under reciprocating load. The finite element analysis of the behavior of pipe pile under reciprocating load is carried out and compared with the experimental results. On the basis of verifying the feasibility of the model, the influence of many factors on the seismic behavior of PRC pipe pile is deeply analyzed. The results show that the ultimate bearing capacity of PRC pipe piles under reciprocating load can be improved by increasing the reinforcement ratio of prestressed tendons and the reinforcement ratio of non-prestressed tendons. With the increase of preloading stress, the displacement ductility coefficient of PRC pipe pile decreases obviously.
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TU473.1;TU435

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本文編號：1858345