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预应力管桩在地震等水平荷载作用下存在承载性能差、塑性变形能力不足、破坏形式呈脆性破坏的问题,这一现象严重影响了预应力管桩的应用与发展。为改善其工作性能,扩大管桩的应用范围,各国学者展开了一系列的研究。本文在常规PHC管桩中增配非预应力钢筋形成混合配筋PHC管桩;通过开展现场足尺桩拟静力试验及数值模拟,着重研究了考虑桩-土相互作用条件下混合配筋PHC管桩的水平承载性能,及其在地震作用大变形条件下的受力和变形特点。首先,针对拟静力试验条件下的单桩荷载-位移关系进行系统分析,揭示了水平往复荷载作用下混合配筋PHC管桩的破坏形态及承载机制;详细阐述桩身混凝土、钢筋的应变分布及发展规律,明确了混合配筋桩中预应力钢筋及非预应力钢筋的共同作用机理;并针对各试验桩的桩顶水平承载力进行了对比分析。结果显示:常规PHC管桩以及新型混合配筋管桩在桩顶水平往复荷载作用下的单桩破坏模式为弯曲破坏,而非剪切破坏;增配非预应力钢筋使得常规PHC管桩的破坏形式呈现出从脆性破坏到延性破坏的一个逐渐过渡的过程;在满足水平承载力的前提下,混合配筋PHC管桩的预应力钢筋与非预应力钢筋的配筋率之间存在一个最优的共同作用关系;增配非预应力钢筋配筋使得桩身最大弯矩的位置明显下移,进而混合配筋PHC管桩的桩顶水平承载力相较于相同预应力钢筋配筋率的常规PHC管桩并无提高。其次,采用软件ABAQUS 6.11进行三维建模分析。在归纳现阶段PHC管桩抗震性能数值模拟的几种思路的基础上,明确了本文模拟研究的侧重点在于考虑桩-土相互作用、还原基桩实际的受力状态,以预应力钢筋、非预应力钢筋的应力为主要研究对象。同时,详细阐述了本文建模过程的重点。最后,基于混合配筋管桩拟静力试验的数据结果,验证了本文有限元模拟思路的可行性以及参数选取的合理性;在此基础上,着重从纵向钢筋拉应力、桩身混凝土压应力、桩周土塑性应变分布等方面,分析了预应力钢筋配筋率、桩顶竖向荷载对混合配筋管桩抗震性能的影响。结果显示:非预应力筋配筋率一定时,预应力钢筋存在一个最优配筋率使得混合配筋管桩的塑性变形能力及其桩周土的塑性发展范围达到最大;桩顶竖向力作用推迟了非预应力钢筋的屈服,提高了基桩的抗弯承载力,但降低了基桩的塑性变形能力降低,曲率延性减小。