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  • 土的压缩变形
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    2020-12-23 14:43:24

    应用技术与设计

    桩身#性压缩量计算

    朱小华蔡浩梁雅琪

    (湖北华祥建设工程质量检测有限公司

    湖北武汉

    430034

    )

    为确定单桩竖向抗压极限承载力

    判定单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求

    需进行单桩竖向抗压静载试验

    在使用

    单桩竖向抗压静载试验检测数据来确定极限承载力

    对缓变形

    Q-s

    曲线

    宜根据桩顶总沉降量

    s

    等于

    40mm

    对应的荷载值;

    D

    (

    D

    为桩端直径)大于等于

    800mm

    的桩

    可取

    s

    0.05D

    对应的荷载值

    当桩长大于

    40m

    宜考虑桩身弹性压缩

    关键词

    单桩竖向抗压静载试验

    弹性压缩

    应力

    1

    原理

    根据材料力学原理

    材料在弹性变形阶段

    其应力(!)

    和应变

    (")

    成正比例关系(即符合胡克定律)

    ,

    其比例系数

    称为弹性模量

    (

    E

    )

    E=

    !

    !

    =#

    "

    %

    "

    $

    L

    式代入

    式中得

    EA

    #

    L

    -

    材料弹性压缩量

    材料横截面上的内力

    L

    -

    料长度

    (

    -

    材料横截面面积]

    2

    縫筑基桩检测技术规范.

    (JGJ106-2014

    )

    中关于桩身

    弹性压缩量的计算

    2.1

    计算公式

    根据规范第

    4.42

    条条文说明

    关于桩身弹性压缩量

    当进行桩身应变或位移测试时是已知的

    缺乏测试数据时

    可假设桩身轴力沿桩长倒梯形分布进行估

    按倒三角形保守估算

    计算公式为

    式中

    静载试验时桩顶所受荷载

    L

    -

    桩长

    -

    身混凝土的弹性模量

    (

    -

    桩身截面面积]

    2.2

    内容分析

    仔细分

    桩测

    规范

    (JGJ106-2014

    )

    中关于桩身弹性压缩量的

    式成

    是假定

    1

    )

    桩身轴力呈倒

    形分布

    2

    )

    桩身轴力

    性分布

    3

    )

    桩身

    定的

    的比例

    桩身的

    弹性压缩量

    规范中

    桩身弹性压缩量是

    桩身的弹性压缩量

    得的桩

    的]

    3

    縫筑桩基技术规范

    (JGJ94-2008)

    中关于桩身压缩

    量的计算

    3.1

    计算公式

    根据规范第

    5.5.14

    桩中

    6

    压缩分

    土的

    入桩身压缩

    桩身压缩量

    se

    计算

    se=

    )

    e

    式中

    桩身压缩系数

    )

    e=1.0

    ;

    桩,

    l/d

    !

    30

    )

    e=2/3

    ;

    l/d

    "

    50

    )

    e=l/2

    ;

    可性

    °

    3.2

    内容分析

    桩测

    规范

    (JGJ106-2014

    )

    中关于

    桩身弹性压缩量的

    规范中

    桩身压

    缩系数

    )

    e

    桩和

    应的系数]

    定的

    的轴力比桩

    受荷

    Q

    )

    e=1.0

    ,

    E

    得的桩身压缩量要比

    °

    规范

    (JGJ94-2008

    )

    5.5.14

    条内

    可知

    桩身

    压缩量的

    的是

    压缩分

    桩身压缩量的

    位根据

    的土

    应的处理措施

    X

    言也是

    4

    公路桥涵地基与基础设计规范

    (JTG

    D63-2007

    )

    关于桩身压缩量的计算

    计算公式]根据规范第

    5.3.12

    条条文说明

    桩身压缩量

    力分布

    °

    当缺乏关资料时

    式估

    桩身压缩量

    (

    mm

    )

    #

    a

    2

    !A

    5

    铁路桥涵设计规范

    (TBJ2-85

    )

    中关于桩身压缩量的

    计算

    5.1

    计算公式

    铁路桥涵设计规范

    (TBJ2-85

    )

    中规定

    在桩顶

    与地表面平齐的条件下

    桩身压缩量按下式

    se

    =

    魯⑧

    式中

    桩身压缩系数]

    于打入桩或振动

    )

    =2/3

    于钻(挖)孔灌注桩

    )

    =1/2

    ;

    对于柱桩

    I

    )

    =1

    °

    5.2

    内容分析

    铁路桥涵设计规范

    (TBJ2-85

    )

    中规定的桩身压缩量

    规范

    (

    JGJ94-2008

    )

    中的

    规范中都

    桩身压缩系数]狱路桥涵

    设规范

    (TBJ2-85

    )

    中柱桩的概念当于

    桩身

    压缩系数

    )

    1

    规范

    (JGJ94-2008

    )

    桩身压缩系数

    )

    e

    1

    致性]

    6

    结语

    1

    )

    通过比较

    规范中桩身压缩量的

    了解

    同地质条件下

    受力状态下怎样合理使桩身压缩量

    得较符合

    情况的

    °

    2

    )

    规范中

    桩身压缩量的

    式进行了简化

    桩身轴力沿桩身

    性变化的

    力的分布函数]

    3

    )

    规范中

    桩身压缩量的

    假定

    定的条件

    是近似

    得正数据

    需使应力进行桩身应

    力监测或使

    桩身

    桩位移杆进行直接测读]

    4

    )

    使

    度发

    使

    应的式

    得桩

    身压缩量

    参考文献

    [1]

    建筑基桩检测技术规范

    (

    JGJ106-2014

    ,

    J256-2014

    )

    [S].

    [2]

    建筑桩基

    f

    JGJ94-2008

    )

    [S].

    [3]

    基与基

    设计

    f

    JTG

    D63-2007

    )

    [S],

    [4]

    设计

    f

    TBJ2-85

    )

    [S].

    [5]

    陈久照

    .

    基桩质量检测技术

    [M].

    北京

    中国

    建筑

    2003.

    作者简介

    朱小华

    (

    1981

    -

    ),

    要从事桩基检测工作

    )

    235

    2019

    年第

    15

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  • 分析混凝负载下的裂纹演化和破坏过程,探索混凝压缩和抗劈裂性能,为提升混凝的相关载荷性能提供数据依据。  混凝断裂力学性能测试  混凝断裂试件断口蕴涵着丰富的力学信息,而传统的欧几里得几何...

    混凝土是世界上用量最大、使用最广泛的建筑材料之一,作为一种多相的复合材料,其破坏机理和破坏形态一直是力学、材料学和工程技术界所共同关注的课题。

      三维光学测量技术,可用于扫描混凝土断口形貌,分析断裂能参量和断裂损伤性能;分析混凝土负载下的裂纹演化和破坏过程,探索混凝土抗压缩和抗劈裂性能,为提升混凝土的相关载荷性能提供数据依据。

      混凝土断裂力学性能测试

      混凝土断裂试件断口蕴涵着丰富的力学信息,而传统的欧几里得几何难以对复杂的断口形貌进行描述。三维扫描技术可以很好的解决这个问题,通过引入分形几何理论对断口三维形貌进行研究,结合宏观的断裂能参量进行数值分析。

      通过新拓三维XTOM蓝光三维扫描仪,扫描了解混凝土断裂损伤性能,断裂面分形特征,从而找到混凝土断裂微观现象与宏观力学量联系的桥梁,为实现混凝土结构的耐久性设计、评估及寿命预测提供理论依据,具有重要的理论研究价值及现实指导意义。

      断裂后混泥土结构断口形貌

      三维扫描采集数据

      断口三维形貌扫描数据

      纤维混凝土压缩测试

      XTDIC三维全场应变测量系统配置25mm镜头,加载试验机对纤维混凝土试样进行准静态压缩,压缩载荷的加载速率一定数值加大。当压缩载荷达到一定倍数,进行图像采集,作为各级载荷时的目标图像。图像采集完成后继续加载,直到试样碎裂破坏,图像同步采集完成。

      取变形前后图像中各点的灰度值进行局部相关度的运算,当点位移值到极值时通过确定目标图上的位置,得到位移场,并采用相关系数的曲面拟合法来达到亚像素的位移测量精度,通过位移场拟合的方法得到应变分布。

      压缩横向应变图及横向应变点数据

      压缩纵向应变图及横向应变点数据

      压缩横向及纵向变化率曲线

      加纤维混凝土劈裂测试

      采用XTDIC非接触应变测量,对加纤维混凝土在劈裂载荷下进行实时监测,XTDIC系统软件对试件水平方向位移和应变进行分析,研究试样在破坏前、初始破坏以及完全破坏三个阶段的位移场和应变场,分析在劈拉过程中混凝土表面裂缝的变化。

      劈裂横向应变图及横向应变点数据

      劈裂纵向应变图及横向应变点数据

      劈裂横向及纵向变化率曲线

      加纤维水泥试块测试

      在加载试验机进行劈-拉加载过程中,XTDIC系统CCD工业相机对试件在劈裂全程进行图像的采集和储存,在混凝土试件完全破坏后完成采集,XTDIC系统对全过程变形及裂缝图像进行处理,并分析横向位移和应变。

      劈裂横向应变图及横向应变点数据

      劈裂纵向应变图及横向应变点数据

      压缩横向及纵向变化率曲线

      现代工程对建筑结构的质量和跨度等要求越来越高,但是原来的混凝土在抗拉强度、韧性方面的不足也日益凸显。工程科研人员不断致力于改善混凝土性能,希望质量更轻,强度更高,延性更大,耐长久性更长等,从而进一步扩展混凝土的使用领域。

      采用三维光学测量技术,分析复杂的断口形貌和断裂面分形特征,以压缩、劈裂实验分析混凝土的受力及碎裂方式的区别,分析改性混凝土试块在劈裂及压缩试验时,呈现出的优异力学性能及韧性条件,实验结果可结合有限元分析,为新型纤维混凝土材料在工程中的实际应用提供数据参考。

    文章参考:https://www.xtop3d.cn/case_hntyy.html
    国产仪器XTDIC三维全场应变测量分析系统:https://www.xtop3d.cn/product_xtomsoftware.html 

    展开全文
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空空如也

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