樁身自平衡靜載試驗(yàn)的測試原理-在線瀏覽
2025-05-13 01:54本頁面
【正文】 定樁側(cè)摩阻力時(shí)應(yīng)予于扣除。有些國家將上下兩段實(shí)測值相疊加而得抗壓極限承載力，這樣偏于安全、保守。我國則將向上、向下摩阻力根據(jù)土性劃分。東南大學(xué)土木工程學(xué)院龔維明教授也在同一場地做了60多根靜載與自平衡法的對比試驗(yàn),其中有幾根是在同一根樁上進(jìn)行兩種試驗(yàn)對比的，提出了對于粘土、粉土，,。假設(shè)基樁受荷后，樁身結(jié)構(gòu)完好(無破損，混凝土無離析、斷裂現(xiàn)象)，則在各級荷載作用下混凝土產(chǎn)生的應(yīng)變量等于鋼筋產(chǎn)生的應(yīng)變量，通過量測預(yù)先埋置在樁體內(nèi)的應(yīng)變計(jì)，可以實(shí)測到各應(yīng)變計(jì)在每級荷載作用下所得的應(yīng)變，由此便可求得在各級荷載作用下各樁截面的樁身軸力值及軸力、摩阻力隨荷載和深度變化的傳遞規(guī)律。軸向應(yīng)力測試采用的儀器設(shè)備有：應(yīng)變計(jì)和應(yīng)變采集儀。試樁的位移量測采用電子位移計(jì)。 樁身自平衡靜載試驗(yàn)的計(jì)算理論 軸向力測試及相關(guān)指標(biāo)的計(jì)算方法單樁豎向抗壓極限承載力的計(jì)算據(jù)實(shí)測荷載箱上、下位移計(jì)算承載力公式:Quk=(Qu+Gp)/λ+Qu式中: Quk 為樁抗壓極限承載力Qu+為上段樁極限承載力實(shí)測值，按《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ0412000)附錄B“試樁試驗(yàn)辦法”確定；Qu為下段樁極限承載力實(shí)測值，按《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ0412000)附錄B“試樁試驗(yàn)辦法”確定；Gp為荷載箱上部樁有效自重；λ為系數(shù),對于粘土、粉土,λ=；對于砂土,λ=；對于巖石,λ=。軸力計(jì)算應(yīng)變量可由樁身預(yù)埋的應(yīng)變計(jì)讀數(shù)求得，其計(jì)算公式為:εS=Kε讀+B式中：εS—應(yīng)變計(jì)在某級荷載作用下的應(yīng)變量；ε讀—應(yīng)變計(jì)在某級荷載作用下讀數(shù)； K—應(yīng)變計(jì)系數(shù)；B—應(yīng)變計(jì)計(jì)算修正值；在同級荷載作用下，試樁內(nèi)混凝土所產(chǎn)生的應(yīng)變量等于鋼筋所產(chǎn)生的應(yīng)變量，相應(yīng)樁截面微單元內(nèi)的應(yīng)變量即為鋼筋的應(yīng)變量，其計(jì)算公式如下：εc=εSσc=εcEcσs=εS EsPz=σsAs+νσcAc式中：εc—某級荷載作用下樁身截面混凝土產(chǎn)生的應(yīng)變量；σc—某級荷載作用下樁身截面混凝土產(chǎn)生的應(yīng)力值(kN/m2)；σs—某級荷載作用下鋼筋產(chǎn)生的應(yīng)力值(kN/m2)；ν—混凝土的塑性系數(shù)；Ec—樁身混凝土彈性模量(kN/m2)；Es—鋼筋彈性模量(kN/m2)；As—樁身截面縱向鋼筋總面積(m2)；Ac—樁身截面混凝土的凈面積(m2)；Pz—某級荷載作用下樁身某截面的軸向力(kN)；在建立試樁標(biāo)定截面處的Pz—Psi相關(guān)方程后，各量測截面的樁身軸向力Pz值便可由相應(yīng)的相關(guān)方程求得。截面位移計(jì)算為了得到樁周土摩阻力qs隨樁身沉降S的變化規(guī)律。 等效轉(zhuǎn)換方法傳統(tǒng)靜載試驗(yàn)的荷載作用于樁頂，樁側(cè)摩阻力由樁頂向下逐漸發(fā)展，樁側(cè)摩阻力方向向上，而在自平衡法中，上段樁的摩阻力由荷載箱處向上發(fā)展且方向向下，其受力機(jī)理與傳統(tǒng)方法不同。對于下段樁，似乎與傳統(tǒng)靜載試驗(yàn)的受力是一致的，但由于向上的托力通過上段樁身對周圍土層產(chǎn)生向上的剪切應(yīng)力，降低了下段樁周圍土層的有效自重應(yīng)力，其應(yīng)力場與堆載法相應(yīng)部位樁周土層的應(yīng)力場是不同的。在樁承載力自平衡測試中，測定了荷載箱的荷載、垂直方向向上和向下的位移量，以及樁在不同深度的應(yīng)變，通過樁的應(yīng)變和斷面剛度，由上述公式可計(jì)算出軸向力分布，進(jìn)而求出不同深度的樁側(cè)摩阻力，利用荷載傳遞解析方法，將樁側(cè)摩阻力與變位量的關(guān)系、荷載箱荷載與向下變位量的關(guān)系，換算成樁頂荷載對應(yīng)的荷載—沉降關(guān)系(、)。Fig Convert unit schematic diagram自平衡測試法中，從裝荷載箱的深度起，將以上部分分割成n個(gè)點(diǎn)，任意一點(diǎn)i的樁軸向力Q(i)和變位量S(i)可用下式表示：式中： 點(diǎn)(荷載箱深度)的樁的軸向力(荷載箱荷載)，； 點(diǎn)樁向下的變位量， ； 點(diǎn)(i~n之間的點(diǎn))的樁側(cè)摩阻力(假定向上為正值)， ； 點(diǎn)處樁周長， ； 點(diǎn)處樁截面面積，； 點(diǎn)處樁彈性模量，； 分割單元的長度，；另外，單元i的中點(diǎn)變位量Sm(i)
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