PHC管桩桩身拉-剪试验及其抗剪承载性能分析

赵靖; 郭昭胜; 成旭振; 刘嘉琦; 王磊; 贺武斌

doi:10.16355/j.tyut.1007-9432.20240148

太原理工大学学报 ›› 2025, Vol. 56 ›› Issue (05) : 986 -998. DOI: 10.16355/j.tyut.1007-9432.20240148

PHC管桩桩身拉-剪试验及其抗剪承载性能分析

赵靖, 郭昭胜, 成旭振, 刘嘉琦, 王磊, 贺武斌

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摘要

【目的】完成了4根PHC管桩的拉-剪足尺静载试验，考虑了管孔混凝土填芯、截桩及轴向荷载等因素。【方法】在拉-剪试验基础上，建立了PHC管桩三维有限元分析模型，研究了6种加载级的轴向拉力荷载、是否填芯及是否截桩等因素对桩身抗剪承载力的影响。通过分析桩身混凝土应变、填芯箍筋应力、管桩跨中位移及桩头倾角与荷载的关系，得到桩身抗剪承载力变化规律。【结果】研究结果表明：拉-剪受力状态下，混凝土填芯试件的桩身开裂剪力与极限剪力平均值高出空芯试件36.30%和21.79%，加强效果显著；截桩对桩身开裂剪力削弱幅度最大为11.56%，而对桩身极限剪力影响较小；增大轴向拉力会加重桩身受剪破坏程度，每340 kN轴向拉力平均削减桩身抗剪承载力11.58%。【结论】基于试验与数值模拟结果，较好地验证了轴向拉力作用下的桩身抗剪承载力计算公式，可为工程应用提供理论依据。