论文部分内容阅读
随着我国经济建设的不断发展,越来越多的建筑形式开始出现,建筑物所处的地质情况也越来越复杂,预应力混凝土管桩以其成桩可靠、造价低、抗弯和抗压性能良好越来越受到欢迎。然而,近年来的几次大地震都给我们的抗震设计敲响了警钟,尤其是建筑物基础的抗震设计问题。截至目前为止,关于基础的抗震设计上的规范和研究较少,在对预应力混凝土管桩的设计和抗震问题中很难找到确切的依据。本文通过试验设计得到单桩在不同工况下的应变反应和相应的桩身内力。结合所得试验数据,总结单桩在不同加载方式、不同激振力下的内力分布规律,为以后的预应力混凝土管桩的抗震设计研究提供一定的试验支持。本文采用条件对比试验方法设计试验工况,包括加载方式的不同和激振波形的不同。加载方式分为动载和静载。其中,动载为模拟单桩在地震作用下的振动台试验,通过改变波的加速度峰值和波频率获得不同工况;静载则以加载大小调整工况。试验中,模拟单桩-土-上部结构在不同的工况下反应,得出单桩的初始应变数据。通过数据处理,得到桩身弯矩、剪力、轴力、荷载和位移分布。通过此次单桩振动台模拟试验,大致可以得到以下试验结果:(1)单桩沿桩身的应变是由因弯矩作用的弯矩应变和因附加轴力作用的轴应变共同产生的。经过分析,单桩上部(距桩顶600mm深度以上)受力以弯曲为主,单桩下部(距桩顶深度600mm深度以下)受力以轴力为主。(2)在振动台试验的不同工况下,得到单桩沿桩身的应变、弯矩、剪力和轴力分布形状,且相应分布形状均相同与工况无关。得到了桩身在各个工况下各内力的最大值点。(3)不同的工况下,单桩在地震作用下沿桩身的应变和内力大小与激振力的不同而不同。其中,激振波形频率相同时,激振波的加速度峰值越大,单桩的各项反应越大;激振波加速度峰值一致时,单桩反应的大小与激振波频率和上部结构自振频率的接近程度有关。(4)单桩在各个工况下沿桩身的荷载和位移分布形状均一致,大小则与加载方式和激振波形有关。(5)单桩在动荷载作用下反应与单桩在同等条件(桩顶最大动剪力和静荷载相同)静载作用下的反应形状一致,但单桩在静载下的反应比动载作用下的反应要小得多。