預(yù)應(yīng)力離心鋼管混凝土管樁(PSC樁)抗震性能研究.pdf

1、離心鋼管混凝土管樁（簡稱SC樁）是在用鋼板經(jīng)卷曲成型焊接制成的鋼管內(nèi)澆筑混凝土，經(jīng)離心成型并通過蒸汽養(yǎng)護(hù)而形成的空心組合構(gòu)件。SC樁由于結(jié)合了鋼和混凝土兩種材料的特性，具有承載力高、塑性和韌性好、種類多等優(yōu)點，應(yīng)用前景較好，因此國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)者對其研究和應(yīng)用越來越關(guān)注。預(yù)應(yīng)力離心鋼管混凝土管樁（簡稱PSC樁）是對SC樁采用先張法工藝施加預(yù)加力，使得高強混凝土性能得到更高效地利用，其同時兼顧鋼管樁和預(yù)應(yīng)力管樁的優(yōu)點。PSC樁作為一種新

2、型基樁制品，目前對其抗震性能研究較少，這嚴(yán)重限制了PSC樁的推廣和應(yīng)用。為研究其抗震性能，本文做了以下幾個方面的工作，并得到了一些成果和結(jié)論:
　　設(shè)計并完成了SC樁和PSC樁試件的低周反復(fù)荷載試驗研究，得到了各試件的荷載—位移滯回曲線，并對各試件的破壞特征以及骨架曲線、延性、耗能能力、剛度退化、承載力退化等抗震性能指標(biāo)做了分析和比較，結(jié)果表明:SC樁與PSC樁的耗能能力接近，PSC樁的抗震承載力高于SC樁。
　　在試驗的基

3、礎(chǔ)上，利用有限元軟件ABAQUS對SC樁與PSC樁抗震性能試驗進(jìn)行了非線性數(shù)值模擬，給出模擬的滯回曲線、骨架曲線、剛度退化曲線及承載力退化曲線，并與試驗曲線進(jìn)行對比，得到數(shù)值模擬結(jié)果與試驗結(jié)果吻合良好，表明SC樁與PSC樁模型準(zhǔn)確度較高，可以較準(zhǔn)確地模擬鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的實際受力過程。通過驗證后的有限元模型分析了鋼管壁厚、混凝土壁厚、管樁直徑、鋼管材料強度、混凝土材料強度、預(yù)應(yīng)力鋼棒配筋率以及軸壓比等參數(shù)對PSC樁受彎構(gòu)件荷載-位移滯回曲