桩身应力

5 桩身应力应变测试
5.1 钢筋计的布置
钢筋笼制作时在试桩钢筋笼主筋上焊接安装频率式钢筋计(丹阳市岩泰工程仪器厂振弦式钢筋计，仪器型号YT-100A，仪器规格22)，各测试断面位于不同性质土层的界面处，初始值测试在桩顶下0.4m处安装，其余在各层土底部布置一层钢筋计，最下一层在距桩底1.0m处，本工程每个试桩共布置11层22个钢筋计，见钢筋计布置示意图及表5.1钢筋计埋设断面位置表。

表5.1 钢筋计埋设断面位置表
5.2 测试
5.2.1 启封钢筋计线缆，测试其状态，记录钢筋计初始读数。

5.2.2 加荷前读各钢筋计读数并记录，荷载稳定后再读一次，记录读数。

检查与上次读数的差值，分析读数的变化趋势，分析其合理性。

当发现异常时应进行检查复读，防止出现读数错误。

5.2.3 加卸载结束后，妥善保护好钢筋计线缆，以备后日复测。

5.3 测试数据整理
5.3.1 分析原理
将钢筋计实测频率通过率定系数换算成钢筋力，求得钢筋计的应变量，再根据桩体内钢筋应变与混凝土应变相等的原理，求得桩体的应变，进而求出桩身第i 断面处的轴力，根据第i 层与第i+1层轴力之差，求得第i 土层的侧阻力。

计算公式如下： 1. 钢筋力
)(0F F K P i i -⨯= (5-1) 式中:
P i --钢筋计力(kN),P 为正值时,钢筋计受拉,P 为负值时,钢筋计受压；
K--标定系数，由厂家检验合格证提供； Fi-实测频率模数； F 0-初始频率读数； 2．钢筋应变 s
s i
si A E P =ε （5-2） 式中：
si ε--钢筋（计）应变，与混凝土应变（c E ）相等； i P --钢筋计力（N ）；
s E --钢筋计弹性模量，取值：MPa 5100.2⨯； s A --钢筋与钢筋计截面积，取值：21.380mm 。

3．桩身第i 断面轴力（kN ）
桩身第i 断面处轴力
-
=p ci ci A E εi Q （5-3）
式中：
i Q --桩身第i 断面处轴力（kN ）; -
ci ε--第i 断面处应变平均值；
ci E --第i 断面处桩身材料弹性模量（kPa ），取值3.25×104Mpa; p A --第i 断面处桩身截面面积（m 2）. 4.各土层侧阻力及桩端阻力分析： i i i ul Q Q 1
si q +-=
（5-4） 0
A Q q n
p = （5-5） 式中：
si q --桩第i 断面与第i+1断面间侧摩阻力（kPa ）；
i --桩检测断面顺序号，i=1,2,…11,自桩顶以下从小到大排列；
u --桩身周长（m ），取值3.14m ；
i l --桩第i 断面与第i+1断面之间的土层厚度（m ）; p q --桩端阻力（kPa ）；
n Q --桩端轴力（kN ）；
0A --桩端截面积（m 2
）,取值0.785 m 2
;
5．3．2 单桩竖向抗压试验桩身应力测试成果 1．桩身轴力
S4桩各级压力下桩身轴力测试值（kN）表6.3.2-1
S5桩各级压力下桩身轴力测试值（kN）表6.3.2-2
S6桩各级压力下桩身轴力测试值（kN）表6.3.2-3
2.各级压力下侧阻与端阻力
S4桩各级压力下侧阻力与端阻力（kPa）表6.3.2-4
S5桩各级压力下侧阻力与端阻力（kPa）表6.3.2-5
S6桩各级压力下侧阻力与端阻力（kPa）表6.3.2-6
3.桩身轴力分布图
4.桩侧阻力分布图。