高强预应力空心管桩应用及认识误区辨析.ppt

(高强)预应力空心管桩应用及认识误区辨析 建华管桩集团 张 雁 研究员、博士生导师 同济大学 李志刚 博士研究生 2013年10月 主要汇报内容 引言 误区一：空心方桩较管桩性能优越 误区二：PHC管桩不宜用于抗震设防区 误区三：高强预应力空心桩不宜作为抗拔桩 误区四：预应力空心桩复合地基技术经济优势不如CFG桩 复合地基 结论 参考文献 1 引言 在工程实际应用中，高强预应力空心桩出现了一些问题，同时也产生了一些认识上的误区： 预应力空心方桩（PHS）性能较预应力管桩（PHC）优越?； PHC管桩不宜(应）用于抗震设防区?； 高强预应力空心桩不宜（应）作为抗拔桩?； 预应力空心桩复合地基技术经济优势不如CFG桩复合地基？。 2 误区一：空心方桩较管桩性能优越 2 误区一：空心方桩较管桩性能优越 刘春原、张振栓、母焕胜（2013） 刘春原、张振栓、母焕胜（2013） 刘春原、张振栓、母焕胜（2013） 刘春原、张振栓、母焕胜（2013） 刘春原、张振栓、母焕胜（2013） 刘春原、张振栓、母焕胜（2013） 刘春原、张振栓、母焕胜（2013） 刘春原、张振栓、母焕胜（2013） 刘春原、张振栓、母焕胜（2013） 刘春原、张振栓、母焕胜（2013） 2 误区一：空心方桩较管桩性能优越 2 误区一：空心方桩较管桩性能优越 2 误区一：空心方桩较管桩性能优越 2 误区一：空心方桩较管桩性能优越 2 误区一：空心方桩较管桩性能优越 3 误区二：PHC不宜用于抗震设防区 3 误区二：PHC不宜用于抗震设防区 3 误区二：PHC不宜用于抗震设防区 3 误区二：PHC不宜用于抗震设防区 3 误区二：PHC不宜用于抗震设防区 3 误区二：PHC不宜用于抗震设防区 3 误区二：PHC不宜用于抗震设防区 3 误区二：PHC不宜用于抗震设防区 3 误区二：PHC不宜用于抗震设防区 3 误区二：PHC不宜用于抗震设防区 3 误区二：PHC不宜用于抗震设防区 3 误区二：PHC不宜用于抗震设防区 3 误区二：PHC不宜用于抗震设防区 3 误区二：PHC不宜用于抗震设防区 3 误区二：PHC不宜用于抗震设防区 3 误区二：PHC不宜用于抗震设防区 3 误区二：PHC不宜用于抗震设防区 3 误区二：PHC不宜用于抗震设防区 天津大学郑刚教授（2012）对管桩基础开展了抗震三维模型数值分析计算，计算选取地震波共4条,分别为天津市建筑设计院多遇地震波YYDX2、YYDY2，以及天津市建筑设计院罕遇地震波YYHX2、YYHY2。计算均选用500mm直径100mm壁厚的PHC管桩，桩抗弯承载力设计值为132kN*m。9层结构桩长41m，5层结构桩长23m。 3 误区二：PHC不宜用于抗震设防区 计算分析结论: 1. 上部结构楼层由5至9层变化对桩弯矩影响很小。桩弯矩变化规律与上部结构中柱子弯矩变化规律是有区别的，并不随建筑物层数的增加而相应增大。计算结果表明，9层结构与5层结构在罕遇地震作用下桩身弯矩分别为117.79kN*m和124.43kN*m，比较接近，且都小于桩抗弯承载力设计值（132kN*m)，是安全的。 2. 双向地震作用下的桩身弯矩比单向地震作用下的桩身弯矩值要大，双向多遇地震作用下最大弯矩约增加1.2倍，双向罕遇地震约增加1.4倍。在双向罕遇地震作用下，5层结构中桩7和桩11的弯矩超出抗弯承载力设计值的32%与6%，其他桩弯矩值均小于抗弯承载力设计值，是安全的。 3.桩顶、软硬差别较大土层交界面处的弯矩值相对较大。桩顶处剪力值一般情况下是最大的。 4.桩顶与承台连接由固接改为铰接，桩顶转动约束得到释放，位移增加，软硬土层交界面处弯矩值有所增加。 3 误区二：PHC不宜用于抗震设防区 武汉大学李曰辰博士等（2013） 结合某热电厂工程（厂址地震动峰值加速度0.20g、抗震设防烈度为8度、特征周期0.45s、建筑场地类别Ⅲ类、中软土）对PHC管桩基础（单桩、3桩、6桩基础）开展了振动台试验研究（模拟7度、8度、9度地震烈度）。 试验结论是采用PHC600AB130管桩的六桩承台基础在抗震设防烈度为8度、 Ⅲ类中软土场地是可行的，桩承受的轴力、弯矩均未超过设计值；多桩群桩基础的震动破坏程度远小于少桩群桩基础,其弯矩、桩身应变均明显小于少桩群桩;上部结构质量增大，桩身最大应变与弯矩并非必然增大，有增大也有减小。 刘春原、张振栓、母焕胜（2013） 刘春原、张振栓、母焕胜（2013） 3 误区二：PHC不宜用于抗震设防区 ---结论：对于建筑桩基，高层建筑由于一般基础都有埋深（H/18~H/20、侧向及基底抗力)、多（长）桩或满堂布桩基础、更刚的基础及上部结构（剪力墙、筒结构），其桩