钢筋应力-应变曲线

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钢筋应力-应变曲线

2024, 46(2): 406-414.

基于基坑支护工程的区段复式配筋预应力管桩抗弯试验及数值模拟 .

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本文全文表格

基坑深度/m 单支撑排桩/% 倾斜桩/% 悬臂桩/%

5 38.53 36.73 43.40

6 36.16 35.34 40.91

7 35.84 34.85

8 34.41 33.56

最大弯矩点位置与地表至桩底深度比值表

支护类型	坑深/m	$0.5{M_{{\text{max}}}}$ 区域/%	$0.6{M_{{\text{max}}}}$ 区域/%	$0.7{M_{{\text{max}}}}$ 区域/%	$0.8{M_{{\text{max}}}}$ 区域/%
单支撑排桩	5	44.58	39.41	33.60	27.07
	6	41.34	36.33	30.95	24.69
	7	40.77	36.03	30.87	25.05
	8	38.63	34.28	29.50	23.84
倾斜桩	5	42.53	37.58	32.13	26.19
	6	39.46	35.13	29.68	24.32
	7	38.82	34.23	29.44	23.81
	8	37.00	32.88	28.18	22.89
悬臂桩	5	30.17	25.61	21.28	16.74
悬臂桩	6	26.76	22.65	18.97	15.00

3种支护桩型不同弯矩区域所占桩身比值的平均数

试验桩型		预应力筋配置	HRB400非预应力筋配置		备注
试验桩型		预应力筋配置	配置数量	配置位置/m	备注
对照组	PHC AB 400	7 ${\Phi ^D}$ 10.7	—	—	全长配非预应力筋
对照组	PRC AB 400	7 ${\Phi ^D}$ 10.7		0~8	全长配非预应力筋
试验组一	PR-PHC AB 400(0.6~0.6)	7 ${\Phi ^D}$ 10.7		2.74~5.26	60%最大弯矩区域配非预应力筋
	PR-PHC AB 400(0.7~0.7)	7 ${\Phi ^D}$ 10.7		2.93~5.07	70%最大弯矩区域配非预应力筋
	PR-PHC AB 400(0.8~0.8)	7 ${\Phi ^D}$ 10.7		3.12~4.88	80%最大弯矩区域配非预应力筋
试验组二	PR-PHC AB 400(0~0.6)	7 ${\Phi ^D}$ 10.7		0~5.26	桩端至60%弯矩配非预应力筋
	PR-PHC AB 400(0~0.7)	7 ${\Phi ^D}$ 10.7		0~5.07	桩端至70%弯矩配非预应力筋
	PR-PHC AB 400(0~0.8)	7 ${\Phi ^D}$ 10.7		0~4.88	桩端至80%弯矩配非预应力筋
验证组	PR-PHC AB 400(0.5~0.5)	7 ${\Phi ^D}$ 10.7		2.55~5.45	50%最大弯矩区域配非预应力筋
验证组	PR-PHC AB 400(0~0.5)	7 ${\Phi ^D}$ 10.7		0~5.45	桩端至50%弯矩配非预应力筋

试验桩纵筋钢筋配置表

桩型		抗裂弯矩	极限弯矩
桩型		弯矩值/(kN·m)	弯矩值/(kN·m)	裂缝数量	裂缝平均间距/mm
对照组	PHC AB 400	63.66	115.34	6	354
对照组	PRC AB 400	83.15	188.68	20	144
试验组一	PR-PHC AB 400 (0.8~0.8)	65.37	150.96	13	183
	PR-PHC AB 400(0.7~0.7)	72.59	158.47	15	183
	PR-PHC AB 400(0.6~0.6)	72.59	173.57	14	196
试验组二	PR-PHC AB 400(0~0.8)	72.59	158.47	14	196
	PR-PHC AB 400(0~0.7)	65.37	188.68	18	146
	PR-PHC AB 400(0~0.6)	76.29	196.28	18	160
验证组	PR-PHC AB 400(0.5~0.5)	76.29	188.68	19	151
验证组	PR-PHC AB 400(0~0.5)	76.29	188.68	19	164

各试件受弯试验结果

弹性模量/MPa 泊松比膨胀角/(°) 偏心率 $\frac{{{f_{{\text{b0}}}}}}{{{f_{{\text{c0}}}}}}$ 屈服常数黏性系数

38000 0.2 30 0.1 1.16 0.6667 0.001

混凝土本构参数表

钢筋种类	${E_{\text{s}}}$ /MPa	${f_{\text{y}}}$ /MPa	${\varepsilon _{\text{y}}}$	${k_1}$	${k_2}$	${k_3}$	${k_4}$
预应力钢棒	200000	1342	0.0069	1	4.9	5.1	1.09
非预应力筋	195000	484	0.0024	10.2	48.3	56.8	1.21

钢筋材料参数表

管桩型号	极限弯矩实测值/(kN·m)	极限弯矩模拟值/(kN·m)	实测值/模拟值
PRC-400-AB	188.68	174.39	1.08
PR-PHC-400-AB（0-0.5）	188.68	164.50	1.15
PR-PHC-400-AB（0.5-0.5）	188.68	168.82	1.12
PR-PHC-400-AB（0.6-0.6）	173.60	164.88	1.05
PR-PHC-400-AB（0.7-0.7）	158.47	163.03	0.97
PR-PHC-400-AB（0.8-0.8）	150.96	157.34	0.96
PHC-400-AB	126.59	123.00	1.03

管桩极限弯矩模拟值与实测值对比