›› 2017, Vol. 38 ›› Issue (10): 2855-2864.doi: 10.16285/j.rsm.2017.10.011
任连伟1,詹俊峰1,杨权威1,王新泉2,张敏霞1
REN Lian-wei1, ZHAN Jun-feng1, YANG Quan-wei1, WANG Xin-quan2, ZHANG Min-xia1
摘要: 五星形混凝土桩是一种新型截面异形桩,由圆截面均匀内切5个圆弧形成,其截面参数主要有被切割圆半径R、切割圆半径r、切割圆弧所对应的外包圆圆心角2x、外包圆弧对应圆心角θ。经截面尺寸优化分析,推导出周长最大化五星形桩和周长面积比最大化五星形桩。为进一步掌握五星形桩承载性能,以砂雨法制作土样,在干砂中进行了4根单桩对比模型试验研究,4根单桩为:周长面积比最大化五星形桩F2、周长最大化五星形桩F1、与F2等截面周长圆桩C1、与F2等截面面积圆桩C2。试验结果表明:与F1相比,F2的桩侧表面积与其相近,极限承载力大致相同,但F2混凝土用量是F1混凝土用量的0.75倍,单位体积混凝土承载力更高,F2为最优的截面尺寸;与等截面面积小圆桩C2相比,F2桩侧表面积是其1.53倍,极限承载力是其2.4倍,显示出在相同混凝土用量下五星形桩F2具有良好的承载性能,截面异性扩大效应明显;与相同截面周长的大圆桩C1相比,F2桩截面面积是其0.44倍,极限承载力是其0.96倍,但F2桩单位体积混凝土承载力是C1桩的2.21倍,显示出更高的承载性价比。各级荷载作用下五星形桩侧摩阻力所占比例在80%以上,特别是F2桩,在90%以上,表现出摩擦桩的特性。研究成果可对五星形桩的工程应用提供一定理论支持。
中图分类号:
TU 473.1
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