PHC管桩的开裂弯矩和极限弯矩计算(精)
PHC管桩的开裂弯矩和极限弯矩计算(精)
600 220
265
1 900 135
202
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
600 375
485
600 380
495
注 :对于单点加载 , 表中的剪跨 ａ是指集中力到最近支座的距离 ;箍筋为螺旋式配筋, 两端加密区 (长度 1 200 ｍｍ)间距为 50 ｍｍ, 其余间距 为 100 ｍｍ。
ＰＨＣ管桩的开裂弯矩和极限弯矩 计算 ——— 曾庆响 , 等
ＣＡＬＣＵＬＡＴＩＯＮＭＥＴＨＯＤＳＯＦＣＲＡＣＫＩＮＧ ＭＯＭＥＮＴＡＮＤＵＬＴＩＭＡＴＥＦＡＩＬＵＲＥ ＭＯＭＥＮＴＯＦＰＲＥＳＴＲＥＳＳＥＤＨＩＧＨ ＳＴＲＥＮＧＴＨ ＣＯＮＣＲＥＴＥＰＩＰＥＰＩＬＥＳ
ＺｅｎｇＱｉｎｇｘｉａｎｇ1, 3 ＬｉａｎｇＨｕａｎｈｕａ2 ＸｉａｏＺｈｉｌａｎ1 ＬｉＦａｙａｏ2 (1.ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ, ＷｕｙｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ, Ｊｉａｎｇｍｅｎ529020, Ｃｈｉｎａ;2.ＰｉｌｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎ ＳｕｂｓｉｄｉａｒｙｏｆＧｕａｎｇｄｏｎｇＮｏ.7 ＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＧｒｏｕｐＬｔｄ, Ｊｉａｎｇｍｅｎ529020, Ｃｈｉｎａ;3.ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆＳｕｂｔｒｏｐｉｃａｌＢｕｉｌｄｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅ, ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ, Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ 510640, Ｃｈｉｎａ)
1 试验简介
根据 ＧＢ 13476— 2007的规定 , 管桩的桩型分为
Ａ、ＡＢ、Ｂ和 Ｃ型 4 种 , 管 桩 直 径 范 围 在 300 ～
1 400 ｍｍ;壁厚范围在 70 ～ 150 ｍｍ;单桩长度与桩 径有关 , 长度最小值 7 ｍ, 最大可达 39 ｍ;而且还可
基于PHC管桩抗弯性能研究分析
基于 PHC管桩抗弯性能研究分析摘要：在建筑工程施工期间，关于PHC管桩承载能力的极限状态计算基本一致，但是常规利用极限状态的要求和计算并不相符，对于不允许管桩带裂缝工作的结构，其开裂弯矩为抗弯承载极限值；而对于允许管桩带裂缝工作的结构，管桩抗弯承载极限值也就是极限弯矩。
故此，文章将分析PHC管桩抗弯性能，以期为业内工作者提供可靠依据。
关键词：PHC管桩；抗弯性能；抗裂弯矩；极限弯矩基础工程作为建筑工程的重要一环，在新时代背景下，PHC混凝土管桩运用十分普遍，但是预应力混凝土管桩常常面临水平承载能力较弱、抗震性能比较差的缺陷。
当前，关于管桩抗弯性能研究十分丰富，具体集中于桩土效应与抗碱性能方面，而对于PHC管桩抗弯性能研究并不多见。
PHC管桩受弯时混凝土压应力与预应力钢筋应力分布情况的研究以及抗弯承载力算法，都是基础工程设计的主要内容。
1.开裂弯矩的计算分析1.离心成型与塑性的影响有关桩的开裂弯矩计算公式为：（1）。
在该计算公式中，表示桩的抗裂弯矩（N×mm）；表示桩身混凝土有效预压应力（N÷mm2）；表示离心工艺影响与截面抵抗矩塑性影响的综合系数，对C60取 =2.0，对于C80取 =1.9；表示管桩换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩（mm3）。
由于上述公式进一步考量离心工艺与截面塑性发展对于开裂弯矩综合影响，能够导入考量离心工艺影响及截面抵抗矩塑性影响综合系数，可以假设（2），其中，表示离心工艺影响系数；表示截面抵抗矩塑性影响系数。
值得注意的是[1]，混凝土开裂情况下，对应变超过最大应力对应的应变。
为此，在桩身没有预压应力，也就是以及没有利用离心成型技术的情况下，只受到的影响，受拉边缘应力达到混凝土抗拉强度，相应的应变低于混凝土开裂应变，此时构件抗裂能力没有完全展现；出于对截面塑性发展的考量，也就是荷载出于，受拉区域变形增强，受拉区域边缘混凝土的应变出于开裂应变，此时构件达到开裂极限状态。
浅谈phc管桩的力学性能计算
浅谈phc管桩的力学性能计算
PHC管桩是目前应用最广泛的混凝土结构，具有质量稳定、建造快捷等优点，可满足大多数土木建筑的力学要求。
本文介绍了PHC管桩力学性能计算的主要内容，帮助读者更好地理解和掌握PHC管桩的力学性能情况，并对PHC管桩的力学计算、施工及维护提出更多建议。
一、PHC管桩的力学性能计算
1、强度计算
PHC管桩是混凝土结构，它的力学性能是由结构的强度来决定的。
根据设计要求，可以使用抗拔力、抗压力、抗剪力和抗扭力等指标来计算PHC管桩的强度。
2、韧性计算
PHC管桩的韧性随着荷载的变化而变化，可以通过计算塑性变形和弹性变形等指标来分析韧性的变化趋势。
3、稳定性计算
为了保证PHC管桩的稳定性，必须计算滑动力和出现倾覆的可能性。
根据实际情况，可以采用不同的计算方法来确定稳定性。
二、施工和维护
1、施工
在施工PHC管桩时，必须确保管桩的水平度，以及管桩与接头处的连接质量。
同时，应仔细检查混凝土浇筑是否存在空鼓，空鼓可能导致PHC管桩的强度下降，并影响管桩的使用寿命。
2、维护
对于PHC管桩的维护工作，应定期进行检查，确保其力学性能处于良好状态。
如果发现有坏点或损坏情况，应及时进行修补或更换，以确保PHC管桩的安全性。
三、总结
本文介绍了PHC管桩的力学性能计算、施工、维护等内容，帮助您正确理解并掌握PHC管桩的好处和特性。
此外，在施工和维护PHC 管桩时，应注意质量问题，以避免PHC管桩受损和力学性能变化等情况的发生。
管桩抗弯性能计算表.4xls
（KN·m） 值P(KN)
P(KN)
样品编号： 仪表读数(KN)
29.33 46.75
静停时间(mm) 裂缝宽度(mm)
15
8.10
20 10.80
40 21.60
60 32.40
80 43.20
90 48.60
100 54.00
105 56.70
110 59.40
115 62.10
120 64.80
125 67.50
130 70.20
135 72.90
140 75.60
145 78.30
150 81.00
155 83.70
160 86.40
混凝土强度设计值
设计/实际配筋
生产日期
பைடு நூலகம்
支座间距（m）
检验指标依据
-0.28 1.46 8.43 15.40 22.37 25.85 29.33 31.08 32.82 34.56 36.30 38.04 39.79 41.53 43.27 45.01 46.75 48.50 50.24
P(KN)
加载设备重(KN)
1
含加荷设备的总荷载P裂 (KN)
P=4(M-WL/40)/(3L/5-1)
支座至桩端距离(m)
2.4
含加荷设备的总荷载P极 (KN)
P=4(M-WL/40)/(3L/5-1)
样品编号： 仪表读数(KN)
裂缝宽度(mm)
静停时间(mm)
极限弯矩 (%)
弯矩值 总外加荷载 外加荷载值
生产单位 委托单位 检验地点
17.01 19.62 22.24 24.85 27.46 30.08 32.69 35.30 37.91 40.53 43.14 45.75 48.37 50.98 53.59 56.21 58.82 61.43 64.04 66.66 69.27
PHC管桩轴向抗拉强度的计算
Ｉ 口
Ｌ ，
ｒ ． ｌ ｒ ｏ
｛ 口
Ｚ Ｌ
士 ＋
（ ｂ）
卜
（ ａ）
图３
算 端板 中每 一 点 的径 向弯 矩 和切 向弯 矩 。 由 图 ２转 变 成 图 ３时 ，考 虑 到 ｒ＜ ｏ故 ￣ｒ ， ｑ应 大 于 ｑ以作 为补 偿 。它 们 间 的关 系为 ：
的计算 公式 为 ：
Ｍ＝ｏ （ ・ ￣ 一） Ｍ Ｍ＝ ｏ （ １ ￣Ｍ － ＋）
式中：
（ ５ ） （ ６ ）
和
尬 ＝ 口ｌ ［ ｝ （ ｒ １
ｌｐ ｎ】
＝
一
（） ３
８＝ Ｌ ； ｒ
ｐ Ｘｆ ｒ
一
争
【一 鼯
（） ４
钢板 的 泊松 比 ， 可取 为 ０３ ．。
我 们 以 Ｄ ０ Ｂ 型 管 桩 为例 计 算 端 板 ８ ０Ａ
的弯矩 。 Ｓ ０ Ｄ ０ ＡＢ型管 桩 端板 的尺 寸见 图 ４ 。 计 算结 果见 表 １ 。
ｌ 一 】 ｌ
相 应 于 图 ３ ｃ 简 图 的 （）
和 似 的计
算公 式 为 ：
从 计算 结果 得 知 ，第 ６点 的径 向弯矩 和
焊 接可 以在 施 工 现 场 打 一节 管 节 ， 焊上 一 再 节 管节 ， 终形 成 整 桩 。在 陆 上 施 工 时 因受 最
打 桩 架 高度 的影 响 ， 往 采 用 这 种 方 法 。但 往
在 水 上 施 工 时 ， 打 桩 船 桩 架 较 高 ， 时 又 因 同 可借 部 分水 深 ， 此 可 以在 陆上 把 管 节 先 焊 因 接成整 桩 再进行 施 打 。 即使现 在 能生 产长 达 ３ ｍ 的管 节 ， 只要 焊 接 ， 们 在 计 算 桩 的 ０ 但 我
管桩力学性能计算公式
管桩力学性能计算公式1、 管桩的混凝土有效预压应力的计算按式1.1~式1.5。
1.1、预应力放张后预应力钢筋的拉应力pt σ（N/mm 2）pt σ=σcon 1+n ′⋅A P A C（1.1） 式中：σcon ——预应力钢筋的初始张拉应力，单位为牛每平方毫米（N/mm 2），σcon =0.7f ptk ；f ptk ——预应力钢筋的抗拉强度，单位为牛每平方毫米（N/mm 2）；A p ——预应力钢筋的横截面积，单位为平方毫米（mm 2）；A c ——管桩混凝土的横截面积，单位为平方毫米（mm 2）；n ′——预应力钢筋的弹性模量与放张时混凝土的弹性模量之比。
1.2、 混凝土的徐变及混凝土的收缩引起的预应力钢筋拉应力损失ψσp ∆（N/mm 2）ΔσΡψ=n ⋅ψ⋅σcpt +E s ⋅δs 1+n ⋅σcpt σpt ⋅(1+ψ2) （1.2−1） σcpt =σpt ⋅A p A c（1.2−2） 式中：σcpt ——放张后混凝土的预压应力，N/mm 2；n ——预应力钢筋的弹性模量与管桩混凝土的弹性模量之比；ψ——混凝土的徐变系数，取2.0；s δ——混凝土的收缩率，取1.5×10-4；s E ——预应力钢筋的弹性模量（N/mm 2）。
1.3、 预应力钢筋因松弛引起的拉应力的损失△σr （N/mm 2Δσr =γ0⋅(σpt −2Δσp ψ) （1.3）式中：0γ——预应力钢筋的松弛系数，取2.5% 。
1.4、 预应力钢筋的有效拉应力σpe （N/mm 2）σpe =σpt −Δσp ψ−Δσr （1.4）1.5、 管桩混凝土的有效预压应力σce （N/mm 2）σce =σpe ⋅ΑP Αc（1.5）2、 管桩的抗裂弯矩的计算按式C.2.1。
2.1、 当按二级裂缝控制等级验算受弯管桩受拉边缘应力时，其正截面受弯承载力应符合下式规定：M cr ≤(σpc +γf tk )W 0 (2.1−1)W 0=2I 0d(2.1−2) I 0=π4(d 4−d 14)+(E s E c −1)A py r p 22 (2.1−3) 式中：cr M ——管桩桩身开裂弯矩（kN·m ）；pc σ——包括混凝土有效预压应力在内的管桩横截面承受的压应力（MPa ）； ——考虑离心工艺影响及截面抵抗矩塑性影响的综合系数，对C60取，对C80及以上取；——混凝土轴心抗拉强度标准值；——截面换算弹性抵抗矩；s E 、c E ——分别为预应力钢棒、混凝土的弹性模量。
严老师7月管桩规程培训讲稿
9.0 10.7 12.6 Q235B
18
20
24 Q235B
7、预应力筋的理论重量和最小质量
公称直径 φ7.1
公称面积 (mm2)
40.0
理论重量 (Kg/m)
0.314
最小重量 (Kg/m)
0.306
φ9.0
64.0
0.502
0.490
φ10.7
90.0
0.707
Mr
主要内容
一、有关管桩设计、构造等方面的调 整和变化。
二、有关管桩有效预应力、抗裂弯矩、 极限弯矩、抗剪、抗拉承载力的推 荐计算方法。
三、管桩混凝土耐久性及当前管桩生 产工艺和质量中存在的问题。
一、有关管桩设计、构造的调
整和变化
1、以管桩的有效预应力值分为A、AB、B、 C型。
单位：N/mm2,MPa
ce —预应力筋对混凝土的有效预（压）应力(MPa)
A—管桩的横截面积(mm2 )
Ra
1 4
80
4.86 125700
2361KN
241tf
管桩抗裂弯矩
Crack Bending Capacity
（按JISA 5337法 ）
Mr
Le ro
ce cbt
Mr —开裂弯矩(KN m)； ro —桩外半径(mm)；
230
B 8φ9.0
512
BC 8φ10.7
720
3、配筋和主筋的位置
外径 壁厚 (mm) (mm)
单节 桩长 (m)
型 号
预应力钢 筋根数 (n×φ)
钢筋分 布圆直
径dp （mm）
最小配 筋面积 (mm2）
复合配筋预应力混凝土管桩受弯与受剪性能试验研究
(０ ２)的级差由 ０ 加载至 ８０％ (０ ８)ꎬ每级荷载的持
１００％(１)ꎬ每级荷载的持续时间为 ３ｍｉｎꎬ观察是否有
加载至 １００％(１)时未出现裂缝ꎬ按 ５％(０ ０５) 的级差
继续加载至裂缝出现ꎬ每级荷载的持续时间为 ３ｍｉｎꎬ
测定并记录裂缝宽度ꎮ 试验终止条件为:最大剪切裂
６００ ６ｋＮｍ) 时ꎬ在纯弯段受拉区位置首先出现 ２ 条
ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｗａｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｄ. Ｔｈｅ ｆｌｅｘｕｒａｌ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｎｏｎ￣ｓｔｒｅｓｓｅｄ ｓｔｅｅｌｓ
ｅｖｉｄｅｎｔｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｃｒａｃｋｉｎｇ ｍｏｍｅｎｔ ａｎｄ ｕｌｔｉｍａｔｅ ｍｏｍｅｎｔ ｏｆ ｐｒｅ￣ｓｔｒｅｓｓｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｐｉｐｅ ｐｉｌｅ ( ＰＨＣ ｐｉｌｅ) ꎬ
规范参考值的 １ １ 倍和 １ ２ 倍ꎻ非预应力筋配筋率对管桩受弯时的破坏特征、裂缝数及裂缝分布跨度有一定影响ꎮ
受剪试验结果显示:预应力筋配筋率对复合配筋预应力混凝土管桩的破坏形态影响较小ꎻ２ 根试验桩的破坏过程相
似ꎬ均是从加载点与支座之间剪弯段优先出现主裂缝ꎬ与桩长方向大致为 ２０°夹角向跨中水平延伸ꎬ形成贯通面ꎻ主
３ａ 中 Ａ ~ Ｉ 和图 ３ｂ 中 Ａ ~ Ｇ) ꎻ试件表面混凝土应变
测量采用 １００ｍｍ × ３ｍｍ 电阻应变片ꎬ使用 ＤＨ３８１６
静态应变测试系统采集记录应变量ꎮ 裂缝宽度测
量采用裂缝测宽仪ꎬ裂缝分布及发展记录采用数码
图 １ 桩身剖面
摄像装置ꎮ 受弯和受剪试验装置的主要区别在于
支座、位移计及应变测点位置不同ꎮ 试验现场如图
缝 ５ꎬ ８ 号 间 产 生 新 的 裂 缝 ５￣８ 号ꎻ 继 续 增 加 至
管桩抗弯弯矩计算表格
44.550 32.1 45.6 编号：
裂缝宽 度
（mm）
含加荷设备的总荷载P裂（KN） 含加荷设备的总荷载P极（KN）
编号：
弯矩值 （KN.m ）
总外加 荷载值 P（KN）
极限 弯 矩 裂缝宽 仪表读数 裂缝宽度 仪表读数 % 度 （KN） （KN） （mm）
（mm）
编号：
弯矩值 （KN.m
(2.3) 5.8 13.9 22.0 26.1 30.1 32.2 34.2 36.2 38.2 40.3 42.3 44.3 46.3 48.4 50.4 52.4 54.4 C80 9.0*11 2008.10.24
48.6 54.0 59.4 64.8 70.2 75.6 81.0 86.4 91.8 97.2 102.6 108.0 113.4 118.8 124.2 129.6 135.0 140.4 145.8 151.2 156.6 生产单位 委托单位 检验地点
15.9 18.6 21.3 24.0 26.7 29.4 32.1 34.8 37.5 40.2 42.9 45.6 48.3 51.0 53.7 56.4 59.1 61.8 64.5 67.2 69.9
（KN）
26
20.7
2.0 (0.3) 7.8 15.9 24.0 28.1 32.1 34.2 36.2 38.2 40.2 42.3 44.3 46.3 48.3 50.4 52.4 54.4 56.4
0.0
0.0
45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145
）
总外加荷） 仪表读数 （KN） 13.9 16.6 19.3 22.0 24.7 27.4 30.1 32.8 35.5 38.2 40.9 43.6 46.3 49.0 51.7 54.4 57.1 59.8 62.5 65.2 67.9
PHC管桩力学性能的中英标准对比
2021年4月第4期总第581期水运工程Port & Waterway Engineering Apr. 2021No. 4 Serial No. 581・地基与基础・PHC 管桩力学性能的中英标准对比张洁（中交第三航务工程局有限公司，上海200032）摘要：针对东南亚地区采用中国标准的PHC 管桩与英标的对接问题，基于英标对混凝土结构的一般规定，确定了英标应用于PHC 管桩力学性能计算的方法，计算项目包括：材料强度、预应力损失、轴向允许最大工作压力、抗剪承载力、抗裂弯矩、极限弯矩，并将这些力学指标与我国常用标准的计算结果进行对比。
对比结果表明：英标计算结果总预应力损失、有效预压应力接近；轴向允许最大工作压力偏小；抗剪承载力设计值、抗裂弯矩和极限弯矩设计值偏大。
结果为海外工程中PHC 管桩标准的使用提供了参考。
关键词：PHC 管桩；力学性能；英标中图分类号：TU 378; U 65文献标志码：A文章编号：1002-4972（2021）04-0180-07Comparison between Chinese and British standardson mechanical properties of PHC pipe pileZHANG Jie( CCCC Third Harbor Engineering Co. Ltd, Shanghai 200032, China)Abstract ： Aiming at the problem that PHC pile fabricated by Chinese standard should be expressed byBritish Standard in Southeast Asia, based on general rules on a concrete structure in British standard, mechanicalproperty calculation method of PHC pile in British standard is founded. The mechanical properties include materialstrength, prestress loss, axial allowable maximum working force, shear capacity, cracking bending moment, andultimate bending moment, and these items are compared with the corresponding resuls in Chinese standards. The comparison shows that the British standard result is close in total prestress loss and effective stress in concrete,smaller in the allowable maximum working force, and larger in shear capacity, cracking bending moment, and ultimatebending moment. The result has provided reference to the application of PHC pile standards in the overseas areas.Keywords ： PHC pipe pile; mechanical property; British standardPHC 管桩在我国水运工程中应用广泛，近年随着海外市场的拓展，国产PHC 管桩也迎来了海外市场巨大的机遇。
浅谈phc管桩的力学性能计算
浅谈phc管桩的力学性能计算PHC桩是一种特殊类型的桩，它具有良好的力学性能，耐久性，环境友好性和安装简单性，是目前各种类型工程建设中使用最多的一种桩。
本文将以力学评价为核心，着重讨论PHC桩的力学性能计算。
一、PHC桩的力学应力1.1久性PHC桩因其良好的结构优化，耐受拉扯应力和旋转应力，具有良好的耐久性。
桩体的抗剪刚度决定了桩的耐久性，这是由抗剪弹性模量，断面截面积和桩长三个参数决定的。
根据中国建筑节能有限公司的研究，在抗剪弹性模量为9.3GPa，桩断面宽度为0.2m，桩长在2~5m 范围内时，PHC桩的抗剪刚度较好，在抗剪弹性模量在9.3GPa以下，断面宽度在0.556m以下，桩长在2~8m范围内时，PHC桩的抗剪刚度最大。
1.2拔力抗拔力也可以称为抗拔刚度，它是推动PHC桩纵向抗拔能力的重要参数。
抗拔刚度的大小取决于桩的外形，抗拔弹性模量，断面积和桩的半径。
根据中国建筑节能有限公司的研究，抗拔弹性模量在9.3GPa以上，断面宽度在0.556m以下，桩径小于3m时，PHC桩的抗拔刚度较好。
1.3转角刚度抗转角刚度是衡量PHC桩抗转角能力的重要参数，它是由抗转角弹性模量，断面截面积和桩径决定的。
根据中国建筑节能有限公司的研究，当抗转角弹性模量在9.3GPa以上，断面宽度在0.556m以下，桩径小于2m时，PHC桩的抗转角刚度较高。
二、计算PHC桩的力学性能2.1扯力学性能当计算拉扯力学性能时，应首先考虑抗剪应力和抗拔力。
此时，需要考虑PHC桩的抗剪弹性模量，断面面积，桩长和抗拔弹性模量，断面积和桩径等参数。
根据中国建筑节能有限公司的研究，在上述参数取值较佳的情况下，PHC桩的抗剪和抗拔力学性能较好，可以胜任各种拉扯应力的要求。
2.2转力学性能在计算旋转力学性能时，应着重考虑抗转角力学性能。
此时，需要考虑PHC桩的抗转角弹性模量，断面面积，桩径等参数，在此情况下，PHC桩的抗转角力学性能非常优良，可以胜任各种拉扯类型的要求。
水平桩(PHC)受荷计算分析综述
图四
模型桩采用弹模212GPa直径40mm，壁厚0.8mm，桩长1800mm(泥面下1600mm)应变片及导线布置在钢管内壁。应变片布置如图5.
—桩周土达极限水平土抗力之半时相应桩的侧向水平变形（mm）
—相关系数一般取2.5
—三轴试验中最大主应力差一半时的应变值，对饱和度较大的软粘土也可取无侧限抗压强度一半时的应变值，当无试验资料时，可查表取值。
d—桩径或桩宽
3）确定p-y曲线
如图8确定公式
图8
2，硬黏土地基
1）按试验取得土的不排水抗剪强度值和重度沿深度的分布规律以及 值。
王政平，邹娜等[4]对m法计算桩基水平承载力进行了误差分析，提出了m法的适用范围以及取值问题的一些建议。他们认为m法是按弹性地基梁基床系数理论推导出来的，以弹性理论为依据，而实际上土体是弹塑性体。小变形时，土体主要表现为弹性，m法计算与实际较符合。随着变形的增加，土体会出现部分塑性变形，若再用弹性理论计算，成果就会与实际偏差较大。所以m法只适用于桩顶位移较小的情况，且m法精度和可靠度受塑性变形区大小的限制。
2）极限反力值取法与前面相同（取两式的小值），J取0.25
K—土的水平地基抗力系数
m—土的水平地基抗力系数随深度增长的比例系数
Z—计算点深度
对预制桩，钢桩，桩身配筋率不小于0.65%的灌注桩单桩水平承载力特征值特征值按下式
式中 —单桩水平力承载特值
—桩的水平变形系数
—桩身抗弯刚度
—桩顶容许水平位移
phc桩抗弯计算
phc桩抗弯计算PHC桩抗弯计算说明书一、桩材力学性质PHC桩是一种预应力高强度混凝土桩，其材料组成及力学性质如下：1. 混凝土强度等级：C80～C100；2. 钢筋：采用HRB400或HRB500级钢筋，直径一般为12～16mm；3. 预应力筋采用高强度钢绞线，直径一般为12～16mm；4. 桩身抗压强度：不小于80MPa；5. 桩身抗弯强度：不小于12MPa；6. 桩身弹性模量：不小于2.5×104MPa。
二、弯矩计算弯矩是计算PHC桩抗弯能力的重要指标。
根据桩的支承条件、荷载情况、地质条件等因素，可按以下公式计算弯矩：M = 0.5 × q × L × S + qR × L其中，q为桩顶荷载，L为桩长，S为桩侧摩擦阻力，R为桩端阻力。
根据地质条件和工程实际情况，可采用经验公式或数值模拟方法进行计算。
三、挠度计算挠度是衡量PHC桩变形能力的重要指标。
根据桩的支承条件、荷载情况、地质条件等因素，可按以下公式计算挠度：f = 0.2 × (q × L × S / E) + qR × L / (2 × E)其中，E为桩身弹性模量。
根据实际情况，可采用经验公式或数值模拟方法进行计算。
四、截面应力分析截面应力是计算PHC桩抗弯能力的重要指标。
根据桩的支承条件、荷载情况、地质条件等因素，可按以下公式计算截面应力：σ = M / Wz + N / A其中，M为弯矩，Wz为截面抗弯模量，N为轴力，A为截面面积。
根据实际情况，可采用经验公式或数值模拟方法进行计算。
五、承载力评估承载力是评估PHC桩抗弯能力的重要指标。
根据桩的支承条件、荷载情况、地质条件等因素，可按以下方法进行评估：1. 根据设计要求和规范，确定允许承载力和设计承载力；2. 根据弯矩、挠度、截面应力等计算结果，评估PHC桩的抗弯能力和变形能力；3. 根据评估结果，对PHC桩的设计和施工提出改进建议或措施。
PHC管桩有效预应力、开裂弯矩等
PHC 管桩有效预应力、允许承载能力、抗裂弯矩、极限弯矩、抗剪和抗拉强度理论计算方法严志隆一、 有效预应力（Effective pre-stress ）（参照JISA5337方法计算） 此方法主要考虑PHC 管桩混凝土的弹性变形、混凝土徐变、混凝土收缩及预应力钢筋的松弛等因素引起的预应力损失。
(1) 先张法张拉后，混凝土压缩变形后预应力钢筋的拉应力c ppipt A A n '1+=σσ 式1式中：pt σ——先张法张拉后，混凝土压缩变形后，预应力钢筋（建立的）拉应力，N/mm 2；pi σ——预应力钢筋初始张拉时，（千斤顶施加的）张拉应力，N/mm 2； 现预应力筋的b σ＝1420 N/mm 2，2.0σ＝1275 N/mm 2。
千斤顶预应力张拉时，控制应力取值：29947.014207.0mm N b =⨯=⨯σ； 或22.010208.012758.0mm N =⨯=⨯σ；按JISA5337要求，上述控制应力值取两者之中小者，即994N/mm 2。
（关于实测钢筋屈服强度2.0σ，屈服点s σ，抗拉强度b σ 的问题）图1 预应力钢筋受拉的应力-应变曲线p A ——预应力钢筋的截面积，mm 2；现以Ф500×100mm 管桩为例，A 级配筋为Ф9.2mm×10根，则226406410mm mm A p =⨯=。
c A ——管桩混凝土截面积，mm 2。
Ф500×100mm 管桩混凝土截面积为125700 mm 2。
'n ——放张时，预应力钢筋和混凝土的弹性模量比，预应力筋弹性模量取2×106(Kg·f/cm 2)，混凝土的弹性模量取4×105(Kg·f/cm 2)，则510410256'=⨯⨯=n 。
23.9690255.0199412570064051994mm N pt =+=⨯+=σ （关于有资料用3×105Kg·f/cm 2，而后期管桩为4×105Kg·f/cm 2的问题）(2) 因混凝土徐变、收缩（干缩）引起的预应力损失⎪⎭⎫ ⎝⎛+++=∆211''ϕσσεϕσσϕpt cpt cp cpt p n E n 式2 式中：ϕσp ∆——因混凝土徐变、收缩（干缩）引起的预应力损失，N/mm 2； cpt σ——张拉后的混凝土预（压）应力，N/mm 2；294.41257006403.969mm N A A c ppt cpt =⨯=⋅=σσ 'n ——预应力筋和混凝土的弹性模量比，'n 取5；ϕ——混凝土徐变系数，ϕ取2.0；c ε——混凝土收缩（干缩）率，c ε取1.5×10-4，即100005.1； p E ——预应力钢筋弹性模量取2×106(Kg·f/cm 2)=1.96×105N/mm 2。
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曾庆响 1, 3 梁焕华 2 肖芝兰 1 李法尧 2
(1.五邑大学土木工程系 , 广东江门 529020;2.广东第七建筑集团管桩基础有限 公司 , 广东江门 529000; 3.华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室 , 广州 510640)
摘 要 :预应力高强混凝 土 (ＰＨＣ)管桩的受弯性能是管桩产品合格与否的 重要指标 。 目 前 ＰＨＣ管桩 的 开裂弯矩和极限弯矩的计算通常都是按照 ＧＢ 50010— 2002《混凝土 结构设计规范 》中的方法进行的 。 但 ＰＨＣ 管桩的混凝土强度已经超出了规范的适用范围 , 计算结果并 不能真实 反映 ＰＨＣ管桩的 实际承 载能力 。 结 合 试验测试结果 , 根据 ＰＨＣ管桩的离心成型生产工艺和 高强度的 特点 , 提出 对现有 ＰＨＣ管 桩抗裂弯 矩和极 限 弯矩计算方法的修正建议 。 验算结果表明 , 采用修正方法计算 所得的 ＰＨＣ管桩开 裂弯矩 和极限弯 矩与试 验 实测值吻合良好 。 关键词 :ＰＨＣ管桩 ;开裂弯矩 ;极限弯矩 ;计算方法
ＣＡＬＣＵＬＡＴＩＯＮＭＥＴＨＯＤＳＯＦＣＲＡＣＫＩＮＧ ＭＯＭＥＮＴＡＮＤＵＬＴＩＭＡＴＥＦＡＩＬＵＲＥ ＭＯＭＥＮＴＯＦＰＲＥＳＴＲＥＳＴＥＰＩＰＥＰＩＬＥＳ
ＺｅｎｇＱｉｎｇｘｉａｎｇ1, 3 ＬｉａｎｇＨｕａｎｈｕａ2 ＸｉａｏＺｈｉｌａｎ1 ＬｉＦａｙａｏ2 (1.ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ, ＷｕｙｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ, Ｊｉａｎｇｍｅｎ529020, Ｃｈｉｎａ;2.ＰｉｌｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎ ＳｕｂｓｉｄｉａｒｙｏｆＧｕａｎｇｄｏｎｇＮｏ.7 ＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＧｒｏｕｐＬｔｄ, Ｊｉａｎｇｍｅｎ529020, Ｃｈｉｎａ;3.ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆＳｕｂｔｒｏｐｉｃａｌＢｕｉｌｄｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅ, ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ, Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ 510640, Ｃｈｉｎａ)
ＰＨＣ管桩是 预应力高 强混凝土 管桩的 简称 。 由于 ＰＨＣ管桩基础具有施工质量容易控制 、施工进 度容易把握 、适应于复杂地质条件等众多优点 , 在各 沿海 、沿江城市的工程建 设中得到了广 泛的应用 。 ＰＨＣ管桩基础已经 成为软土地基和深基础工程中 最重要的基础类型之一 [ 1] 。 在 ＰＨＣ管桩基础工程 质量控制的诸多项目中 , 最重要的关键环节就是保 证 ＰＨＣ管桩本身的质量 。从产品生产的角度来看 , ＰＨＣ管桩的质量包括端头板 、钢裙板 、预应力钢筋 、 混凝土以及生产过程中各工序等多方 面的质量问 题 ;从工程结构受力的角度来看 , ＰＨＣ管桩的质量
Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｆｌｅｘｕｒａｌｂｅｈａｖｉｏｒｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔｉｍｐｏｒｔａｎｔｑｕａｌｉｆｙｉｎｇｉｎｄｅｘｏｆｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈｃｏｎｃｒｅｔｅ (ＰＨＣ)ｐｉｐｅｐｉｌｅ.ＴｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｏｆｃｒａｃｋｉｎｇｍｏｍｅｎｔａｎｄｕｌｔｉｍａｔｅｆａｉｌｕｒｅｍｏｍｅｎｔｏｆＰＨＣｐｉｐｅｐｉｌｅｓａｒｅ ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｐｐｒｏａｃｈｅｓｉｎｔｈｅＣｏｄｅｆｏｒＤｅｓｉｇｎｏｆＣｏｎｃｒｅｔｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓ(ＧＢ 50010— 2002)ａｔｐｒｅｓｅｎｔ.Ｉｎｆａｃｔ, ｔｈｅ ｃｏｎｃｒｅｔｅｓｔｒｅｎｇｔｈｇｒａｄｅｏｆＰＨＣ ｐｉｐｅｐｉｌｅｓａｒｅｂｅｙｏｎｄｔｈｅａｄａｐｔａｂｌｅｓｃｏｐｅｏｆｔｈｅＧＢ 50010— 2002 Ｃｏｄｅ.Ｔｈｅ ａｐｐｒｏａｃｈｅｓｉｎｔｈｅｃｏｄｅｆｏｒｅｓｔｉｍａｔｉｎｇｔｈｅｃｒａｃｋｉｎｇｍｏｍｅｎｔｓａｎｄｕｌｔｉｍａｔｅｆａｉｌｕｒｅｍｏｍｅｎｔｓｏｆＰＨＣｐｉｐｅｐｉｌｅｓｃａｎｎｏｔ ｗｅｌｌｍａｔｃｈｔｈｅａｃｔｕａｌｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｉｅｓ.Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ, ｃｏｍｂｉｎｉｎｇｗｉｔｈｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｆｌｅｘｕｒａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓａｎｄｔｈｅｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌｓｈａｐｅｄｐｒｏｄｕｃｉｎｇｍｅｔｈｏｄｏｆＰＨＣｐｉｐｅｐｉｌｅｓ, ｎｅｗａｐｐｒｏａｃｈｅｓｆｏｒｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇｔｈｅ ｃｒａｃｋｉｎｇｍｏｍｅｎｔａｎｄｕｌｔｉｍａｔｅｆａｉｌｕｒｅｍｏｍｅｎｔｏｆＰＨＣｐｉｐｅｐｉｌｅｓａｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｍｅｔｈｏｄｓｉｎｔｈｅ ｃｏｄｅ.Ｃｏｍｐａｒｉｎｇａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｂｙｔｈｅｍｏｄｉｆｉｅｄｍｅｔｈｏｄｓａｒｅｗｅｌｌａｇｒｅｅｄｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｏｆＰＨＣｐｉｐｅｐｉｌｅｓ.ＴｈｅｓｕｇｇｅｓｔｅｄａｐｐｒｏａｃｈｅｓｆｏｒｅｓｔｉｍａｔｉｎｇｔｈｅｆｌｅｘｕｒａｌｃａｐａｃｉｔｉｅｓｏｆＰＨＣｐｉｐｅ ｐｉｌｅｓａｒｅｓｕｉｔａｂｌｅｉｎｐｒａｃｔｉｃｅｄｅｓｉｇｎ. Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＰＨＣｐｉｐｅｐｉｌｅｓ;ｃｒａｃｋｉｎｇｍｏｍｅｎｔ;ｕｌｔｉｍａｔｅｆａｉｌｕｒｅｍｏｍｅｎｔ;ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ
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控制则主要表现为正截面承载力和斜截面承载力的 达标情况 , 其中正截面承载力包括开裂承载力和极 限承载力两个方面 。根据 ＧＢ 13476— 2007《先张法 预应力混凝土管桩 》[ 2] 的规定 , ＰＨＣ管桩 成品合格 的承载力质量标准主要包括受弯和受剪两个方面 。 虽然国内外许多学者进行了大量的关于 ＰＨＣ管桩
＊建设部研究开发项目 (06 -Ｋ1 -34);广东省自然科学 基金资助项 目 (07010874);江门市科技计划项目 ;五邑大学科研项目 。 第一作者 :曾庆响 , 男 , 1968 年出生 , 硕士 , 副教授 。 Ｅ-ｍａｉｌ:ｚｑｘ20086@ 163.ｃｏｍ 收稿日期 :2009 -08 -20