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双排桩内力变形受桩顶及连梁刚度影响

时间:2023-08-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:双排桩两桩顶与连梁的连接处理对其受力性能和变形有相当大的影响,这也是在施工时需要特别注意处理的一方面。针对双排桩连梁与桩顶的不同连接方式对双排状的内力及变形机理影响的计算分析表明,因为桩顶的连接方式不同导致了前后排桩桩体上部位移不同。这说明,即使双排支护桩顶的连接比较薄弱,后排桩依然对前排桩产生比较大的锚拉作用,使前排桩的变形和受力性能得到极大的改善。

双排桩内力变形受桩顶及连梁刚度影响

双排桩两桩顶与连梁的连接处理对其受力性能和变形有相当大的影响,这也是在施工时需要特别注意处理的一方面。横梁与前后排桩顶的连接可视为刚性结点,桩梁之间不能相互转动,可以抵抗弯矩。只要下部嵌固条件能够满足铰接要求,刚架就可以组成一个稳定结构。当下部约束较强可以按照固定支座来考虑时,刚架结构就是一个三次超静定体系。然而,横梁与桩端的刚性连接是需要各种措施加以保证的。

首先,要计算结点抵抗的弯矩值,以确定断面的大小,进而决定配筋多少和钢筋的布置。此外,按钢筋混凝土结构设计材料包络图的要求,在计算不需要配筋的截面以外,还必须保证钢筋的锚固长度不小于规范要求的受拉钢筋的锚固长度。

因此,在进行双排桩内力和变形分析时,就必须事先考虑到桩梁结点的影响,按照结构的实际做法来绘制计算简图。当桩梁连接结点设计满足框架结点的设计要求时,就按照刚性结点来计算,否则要按照铰接点来进行计算和设计。这时结点只能够传递轴力和剪力,不能够承担弯矩。当前后排桩桩顶都为铰接时,那么连梁就等价于链杆了。(www.xing528.com)

针对双排桩连梁与桩顶的不同连接方式对双排状的内力及变形机理影响的计算分析表明,因为桩顶的连接方式不同导致了前后排桩桩体上部位移不同。连梁对于前后排桩来说,起到了一个协同变形和分配内力的作用。当前排桩桩顶与连梁采用刚性连接的连接方式时,桩顶的位移最小,前后排桩的协同作用的效果发挥得最好;而当前排桩与连梁为铰接时,位移最大。当为刚性连接时,其位移最小。当为半刚性连接时,基本上是随着转角约束弹簧的刚度值增大,位移逐渐减小。当前排桩桩顶为铰接时,前排桩的桩顶弯矩为零,而此时后排桩的弯矩却为最大;当为刚接时,虽然前排桩的桩顶弯矩达到了最大,后排桩的弯矩达到了最小,但此时两桩的弯矩相差不大,连梁起到很好的协调变形和分配内力的作用。当两桩顶都为刚接时,弯矩分配比较均匀,变形也很相近。当一端刚接,另一端铰接时,则刚接处弯矩很大,而铰接处弯矩为零。当两端都为铰接时,虽然弯矩都为零,但在桩身范围内存在很大的正弯矩。此时,前排桩的弯矩图与悬臂式单排桩支护结构有明显的差异,而类似于带支撑的支护结构。

这说明,即使双排支护桩顶的连接比较薄弱,后排桩依然对前排桩产生比较大的锚拉作用,使前排桩的变形和受力性能得到极大的改善。后排桩顶与连梁的连接方式对前排桩的弯矩分布也产生了很大的影响,尤其是当后排桩与连梁刚接时,能够减小前排桩的正弯矩值。使桩体的正、负弯矩值接近,减少结构配筋。从上述分析结果看,增强桩梁的连接,能够调整双排桩的变形和内力特征,减小结构位移,调整正负弯矩值,减少配筋,降低造价。

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