PVC板桩作为一种新型的基坑支护材料,具有材质轻、强度高、价廉、耐腐蚀等优点,应用前景巨大,有望取代传统的木、混泥土、钢制材料。全球多个发达国家已对该类产品进行研究与应用。我国在这方面的研究尚处于起步阶段。本文以工程应用为目标,对所制备的PVC板桩老化过程中的力学性能进行了研究,评价其长期户外使用可靠性。通过耐紫外老化改性,结构设计优化等措施实现PVC板桩服役寿命的提升。主要研究内容与所取得的结论如下:(1)研究了PVC板桩热氧老化、紫外老化下的力学性能变化。实验结果表明PVC板桩的力学强度、模量在老化过程中能够长期保持稳定,老化对PVC韧性影响较大。厚度增加能够明显提升板桩的耐老化性。以7mm厚板桩为实验对象,根据阿仑尼乌斯方程推算,常温下以5%断裂伸长率为失效点时,板桩的服役寿命为21.70年,以缺口冲击强度降至2KJ/m2为失效时,板桩的服役寿命为5.43年。根据室内外紫外辐射能等效推算,以5%断裂伸长率为失效点时,板桩的服役寿命为3.51年,以缺口冲击强度降至2KJ/m2为失效时,板桩的服役寿命为17.50年。表明PVC板桩可以满足户外长期使用要求。(2)针对PVC的耐紫外老化性进行了改性。采用共混改性评价了对依托立林紫外吸收剂效果进行了评价,探究了表面涂覆抗紫外涂层水性脂肪族聚氨酯对PVC板桩紫外老化性能影响。实验结果表明,依托立林的加入能够有效提高PVC的抗紫外光老化性能。水性脂肪族聚氨酯涂层对PVC的紫外老化有促进作用,不适宜用于PVC板桩的防护。(3)基于改性后PVC板桩的数据,利用ANSYS有限元软件对板桩结构进行了优化,研究了不同工况下板桩的应力、应变情况。计算结果表明,顶部安装铆固时所受应力最小为6.82MPa、应变最小为18.44mm。PVC改性后,形变减小了 16.6%。