隨著基礎(chǔ)建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，越來越多的工程項目需要采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)，以滿足建（構(gòu)）筑物對樁基礎(chǔ)承載力和變形的要求，保證建（構(gòu)）筑物安全和正常使用。河北省自2003年開始應(yīng)用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁技術(shù)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和工程建設(shè)規(guī)模擴(kuò)大，在工程建設(shè)項目中大量應(yīng)用，應(yīng)用量已經(jīng)超過數(shù)百項工程。

2010年9月1日，國家標(biāo)準(zhǔn)圖集《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》（10G409)修改了原國家標(biāo)準(zhǔn)圖集《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》（03SG409)規(guī)定的適用范圍——為非抗震地區(qū)和抗震設(shè)防烈度為6、7度地區(qū)，若將PHC管樁使用于抗震烈度為8度的地區(qū)則需另行驗算。規(guī)定的適用范圍“為非抗震地區(qū)和抗震設(shè)防烈度小于等于8度地區(qū)的工業(yè)與民用建筑、構(gòu)筑物等工程的低承臺樁基礎(chǔ)，抗震設(shè)防烈度為8度且建筑場地類別是Ⅲ、Ⅳ類時慎用”，至于如何進(jìn)行“另行驗算”標(biāo)準(zhǔn)圖集和相應(yīng)的規(guī)程規(guī)范并沒有給出相應(yīng)的說明。

預(yù)應(yīng)力混凝土管樁在靜力條件下的承載能力、受力性狀，研究得已經(jīng)比較成熟，形成了獨立的理論體系，但預(yù)應(yīng)力混凝土管樁在地震荷載作用下的動力特性研究還比較少，在預(yù)應(yīng)力混凝土管樁抗震設(shè)計時大多數(shù)情況下仍需要依靠經(jīng)驗。而近些年地震災(zāi)害越來越頻繁的出現(xiàn)，這就更迫切的要求我們了解地震作用下的預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的反應(yīng)特性，因此研究預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的抗震性能無論對于設(shè)計施工還是安全保障都具有重大的意義。

課題組經(jīng)過 6 年的研究，針對地震烈度、土層特性等因素影響預(yù)應(yīng)力混凝土管樁抗震性能的技術(shù)難題，展開結(jié)構(gòu)性能試驗、振動臺試驗、現(xiàn)場試驗、理論分析及仿真模擬硏究，在樁身彎矩變化規(guī)律、樁土變形機(jī)理、壓彎破壞特性、抗震風(fēng)險評定等方面取得了突破。發(fā)表研究論文9篇（其中EI檢索6篇），主持并編制了河北省工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》（DB13（J）/T105-2010），出版研究專著一部，完成碩士論文4 篇，博士論文1篇，取得了較大的社會效益，產(chǎn)生較大的影響。

開裂展開圖及試驗照片(剪壞)

成果針對預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的破壞形態(tài)進(jìn)行了足尺寸抗彎和抗剪承載力試驗，為預(yù)應(yīng)力混凝土管樁受水平力荷載下的基礎(chǔ)設(shè)計提供了依據(jù)，并為其抗震驗算提供了參考。

對預(yù)應(yīng)力混凝土管樁單及多樁基礎(chǔ)進(jìn)行了振動臺試驗，首次確定了預(yù)應(yīng)力混凝土管樁樁身彎矩最大值的產(chǎn)生位置約為距離樁頂 5～6 倍的樁徑，該截面應(yīng)該加強(qiáng)配筋或作出相應(yīng)抗震設(shè)防措施的結(jié)論。在振動臺試驗的基礎(chǔ)上，通過有限元軟件建立了預(yù)應(yīng)力混凝土管樁時程分析的數(shù)值模型，運(yùn)用計算機(jī)模擬技術(shù)對振動臺試驗結(jié)果進(jìn)行了補(bǔ)充與完善，進(jìn)行驗證了預(yù)應(yīng)力混凝土管樁抗震性能的結(jié)論。

開裂展開圖及試驗照片(彎壞)

基于振動臺試驗結(jié)果利用加權(quán)余量法，揭示了預(yù)應(yīng)力混凝土管樁在振動過程中的弱化規(guī)律。根據(jù)144根預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)豎向承載力的試計比統(tǒng)計分析，首次校和了總體安全系數(shù)值，確定了可靠指標(biāo)值，得出了設(shè)計選用的承載力樁身強(qiáng)度發(fā)揮不足50%的結(jié)論。

研究成果為樁基礎(chǔ)的抗震設(shè)計、施工提供了科學(xué)依據(jù)，對減少工程質(zhì)量事故、保證主體結(jié)構(gòu)安全，節(jié)約工程投資和縮短建設(shè)工期具有重要意義，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，推廣應(yīng)用前景十分廣闊。

振動臺模型箱安裝

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