PHC樁在高速公路橋梁工程中優(yōu)化設(shè)計研究.pdf

1、PHC管樁具有施工質(zhì)量容易控制、施工速度快、工后沉降及不均勻沉降小、單樁承載力高、單位承載力造價便宜等優(yōu)點。工程中其多應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑中，在高速公路橋梁工程中尚未得到推廣應(yīng)用。對PHC管樁承臺的優(yōu)化設(shè)計方法，管樁填芯補強和管樁樁-土-承臺之間的相互作用等問題，國內(nèi)外缺乏系統(tǒng)的分析。因此，對其進行深入研究是十分有必要的。 本文在PHC管樁現(xiàn)場和室內(nèi)試驗的基礎(chǔ)上，通過理論分析和數(shù)值模擬，從PHC管樁承臺優(yōu)化設(shè)計、PHC管樁填芯補

2、強和PHC管樁群樁效應(yīng)系數(shù)和承臺荷載分擔比等幾個方面進行研究。在此基礎(chǔ)之上，研究高速公路橋梁工程PHC管樁基礎(chǔ)的優(yōu)化設(shè)計問題，主要研究內(nèi)容和成果總結(jié)如下： (1)對承臺設(shè)計的兩種模式進行對比分析，通過研究高速公路橋梁工程PHC樁基礎(chǔ)的特點，提出高速公路橋梁PHC樁承臺的撐-系桿設(shè)計模式；分析在該設(shè)計模式中影響承臺承載力的各種主要因素，并對其和承臺承載力的關(guān)系進行研究；綜合上述具體分析和研究結(jié)論，在考慮眾多影響因素的前提下，設(shè)想并

3、建立了具體的承臺優(yōu)化設(shè)計的模型函數(shù)，使其可以根據(jù)工程實際參數(shù)運用MATLAB進行具體的優(yōu)化設(shè)計計算。 (2)通過研究PHC管樁水平荷載作用下的承載特性，分析各主要因素對PHC管樁水平承載特性的影響，根據(jù)水平受荷管樁樁身承載特性，通過理論計算，分析填芯對管樁極限抗彎承載力和抗剪承載力的影響，對填芯體混凝土強度等級、配筋率、配筋形式對管樁承載力的影響進行分析研究，并且運用有限元分析了填芯對管樁樁身應(yīng)力分布的影響和管樁合理填芯長度的取

4、值。 (3)通過有限元計算，得到了PHC管樁的群樁效應(yīng)系數(shù)和承臺荷載分擔比規(guī)律，主要分析了PHC管樁的群樁效應(yīng)系數(shù)和承臺荷載分擔比與樁長、樁間距及樁數(shù)之間的關(guān)系。 (4)通過PHC管樁在寧常高速公路橋梁工程中的應(yīng)用實例，從樁型、樁長、樁數(shù)、樁的平面布置、承臺和管樁填芯等幾個方面，進行了PHC管樁優(yōu)化設(shè)計的研究；通過分析橋梁動靜載試驗和群樁樁基荷載觀測結(jié)果，驗證了PHC管樁在高速公路橋梁工程中應(yīng)用的適用性和本文優(yōu)化設(shè)計的可