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新型预应力支护桩结构体系及配筋方法研究

张钦喜 郭东来 邵卫信 陈浩

张钦喜, 郭东来, 邵卫信, 陈浩. 新型预应力支护桩结构体系及配筋方法研究[J]. 岩土工程技术, 2023, 37(2): 213-219. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.02.014
引用本文: 张钦喜, 郭东来, 邵卫信, 陈浩. 新型预应力支护桩结构体系及配筋方法研究[J]. 岩土工程技术, 2023, 37(2): 213-219. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.02.014
Zhang Qinxi, Guo Donglai, Shao Weixin, Chen Hao. New Prestressed Retaining Pile Structure System and Reinforcement Method[J]. GEOTECHNICAL ENGINEERING TECHNIQUE, 2023, 37(2): 213-219. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.02.014
Citation: Zhang Qinxi, Guo Donglai, Shao Weixin, Chen Hao. New Prestressed Retaining Pile Structure System and Reinforcement Method[J]. GEOTECHNICAL ENGINEERING TECHNIQUE, 2023, 37(2): 213-219. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.02.014

新型预应力支护桩结构体系及配筋方法研究

doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.02.014
详细信息
    作者简介:

    张钦喜,男,1964年生,教授,研究生导师,主要从事地基处理及基坑工程等方面的教学与研究工作。E-mail:qinxizhang@126.com

  • 中图分类号: TU 473

New Prestressed Retaining Pile Structure System and Reinforcement Method

  • 摘要: 常规桩锚支护体系中支护桩主筋不能回收,支护任务完成后成为建筑垃圾,造成极大的资源浪费。为响应国家“双碳”战略,提出一种新型可回收主筋的预应力支护桩。对该新型支护桩的结构构造、材料选择、施工工艺流程、回收主筋技术要点等方面进行介绍,对其受力方式和工作机理进行深入研究,基于传统的计算方法,提出一种新的配筋计算方法。为了确定新方法中张拉控制应力的合理取值范围,应用ABAQUS有限元软件进行了数值模拟分析,得到不同工况下新型支护桩的抗弯承载力,并将其与新的配筋计算方法得出的抗弯承载力结果进行对比,结果表明,新的配筋方法仅适用于张拉控制应力不超过300 MPa的情况。

     

  • 图  1  新型支护桩概念图

    图  2  新型支护桩钢筋笼结构组成

    图  3  新型支护桩施工工艺流程

    图  4  新型支护桩施关键技术

    图  5  新型支护桩截面示意图

    图  6  简支梁模型2D示意图(单位:mm)

    图  7  简支梁模型3D示意图

    图  8  荷载和边界条件

    图  9  裂缝扩展情况

    图  10  简支梁及钢筋骨架应力云图

    图  11  工况1跨中弯矩值M与位移关系曲线

    图  12  不同工况下抗弯承载力模拟结果与计算结果

    表  1  新型支护桩配筋计算分项数据

    $ {\sigma }_{\mathrm{c}\mathrm{o}\mathrm{n}} $
    /MPa
    受压区
    角度/(°)
    抗弯承载力
    /(kN·m)
    压区混凝土
    抵抗弯矩M1/(kN·m)
    压区钢筋
    抵抗弯矩M2/(kN·m)
    拉区钢筋
    抵抗弯矩M3/(kN·m)
    压区混凝土
    压力/kN
    压区钢筋
    压力/kN
    预应力
    /kN
    拉区钢筋
    拉力/kN
    10092.50437.99229.98101.13106.87703.99322.8965.47957.77
    15093.75434.68237.22102.1895.28730.32327.25229.13829.40
    20095.25432.83245.99103.4283.41762.61332.49392.80701.94
    25096.75430.37254.84104.6570.88795.70337.72556.46577.22
    30098.25427.34263.77105.8657.71829.55342.96720.13455.22
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    表  2  对照组划分

    工况编号钢筋牌号混凝土等级张拉控制应力$ {\sigma }_{\mathrm{c}\mathrm{o}\mathrm{n}} $/MPa
    工况1PSB785C30100
    工况2PSB785C30200
    工况3PSB785C30300
    工况4PSB785C30500
    工况5PSB785C35100
    工况6PSB785C35200
    工况7PSB785C35300
    工况8PSB785C35500
    工况9PSB930C30100
    工况10PSB930C30200
    工况11PSB930C30300
    工况12PSB930C30500
    工况13PSB930C35100
    工况14PSB930C35200
    工况15PSB930C35300
    工况16PSB930C35500
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-09-16
  • 修回日期:  2022-11-19
  • 录用日期:  2023-02-15
  • 刊出日期:  2023-04-08

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