桩基厚承台的试验研究与理论分析

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随着高层、超高层建筑的发展,桩基以其承载力高、能减少地基不均匀沉降等优点,在工程上得到越来越广泛的应用。承台作为桩基的重要组成部分,起着承上启下的作用,是桩基设计的重要组成部分。因此,对桩基承台的受力机理及其承载力问题的研究具有重要的理论意义和工程价值。 本课题是综合以往研究者成果的基础上,除着重从影响钢筋混凝土受力性能的其中一个因素——配筋形式来进行深入研究外,尤其对钢筋混凝土六桩厚承台传力机理进行了分析。 本文在综述了有关桩基承台的研究成果和各国混凝土结构设计规范中承台设计方法的前提下,完成了缩尺模型为1:5的混凝土承台试件8个,其中4个四桩承台和4个六桩承台。四桩承台底部配筋形式完全不同,六桩承台分单柱和双柱两类构件,每类构件的底部配筋形式分为两种:桩径范围内集中配筋和底部均匀布筋。 前人对钢纤维混凝土四桩厚承台的性能试验研究结果表明,影响其极限荷载的因素主要有承台的有效厚度、钢纤维体积率、混凝土基体强度等级、承台的剪跨比、纵向钢筋配筋率和配筋形式等,其中,配筋形式对钢筋混凝土厚承台承载力的影响是很显著的,不容忽视,但这一点恰是当前结构设计中需要推敲之处。 试验过程中:从裂缝的发展直至破坏可以看出,厚承台的破坏已不具备受弯破坏的特征,它经历了从弯曲向弯剪、冲剪破坏过渡的阶段。 从承台的荷载与混凝土应变关系曲线,厚承台受力超过弹性阶段后的变形规律可以看出,平均应变平截面假定在厚承台中是不成立的。 从承台的荷载与钢筋应力关系曲线还可以看出,集中在承台桩径范围内配置的钢筋可以视为拉杆进行工作,这为本文得到的拉压杆模型提供了可靠的试验依据。 通过对试验过程、现象的描述,以及对试验结果的整理,作了以下工作: 1.分析研究了桩基承台的破坏形态随着底部纵筋配筋方式不同对承台受力性能不同的影响。因此,桩基承台的传力模式符合空间拉压杆的传力机理。这一结论对于进一步深入研究桩基承台特别是多桩厚承台的受力特性,建立桩基
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