抗剪连接件对钢管复合桩工作性能影响的试验研究

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钢管复合桩作为钢管混凝土结构的一种新形式,具有钢管混凝土结构的一般特点,相较于传统桩基工程而言,其有着承载力高、沉桩工艺简单、排土量较小、施工便利和抗弯能力高等优点,近年在特大型跨海大桥深水基础工程和海港工程中有着广泛的应用。但是对钢管复合桩的受力机理与钢管与核心混凝土共同工作的研究并不丰富,尤其就抗剪连接件对钢管复合桩工作性能的影响仍需深入研究。本文依托港珠澳大直径钢管复合桩室内模型试验,选取压弯剪复杂受力状态下的五组偏压试件和两组推出试件,研究试验过程,对钢管复合桩在抗剪连接件影响下的受力与变形过程有了一定认识;分析试验结果,得出各试件的荷载-平均应变曲线、截面纵向应变发展变化曲线、荷载-横向位移曲线、荷载-滑移曲线和轴力-粘结强度曲线等,着重分析有无抗剪连接件和抗剪连接件间距变化对钢管复合桩受力性能、变形能力和钢管与核心混凝土之间粘结强度的影响,最终确定抗剪连接件对钢管复合桩工作性能的影响;使用ABAQUS有限元软件对室内模型试验进行有限元分析,并将计算所得荷载-横向位移曲线、应力应变分布图和荷载滑移曲线与试验实测结果进行对比,可知有限元计算能够很好的反应试验情况,其结果与试验结果吻合性较好;并在已有试验结果基础上结合有限元计算,模拟不同截面形式抗剪连接件的钢管复合桩受力全过程,研究抗剪连接件截面形式改变对钢管复合桩工作性能的影响。
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