整体桥预应力桩-土相互作用试验
2021-01-29黄福云何凌峰单玉麟王静杰
建筑科学与工程学报 2021年1期
黄福云,何凌峰,单玉麟,王静杰,张 峰
(1. 福州大学土木工程学院,福建福州 350108; 2. 福州大学福建省土木工程多灾害防治重点实验室,福建福州 350108)
0 引 言
整体式桥台无缝桥(简称整体桥)取消了桥台处的伸缩缝和伸缩装置,从而避免了设置伸缩缝导致的养护维修问题,提高了桥梁结构的安全性和耐久性,在欧洲和北美得到了大量推广应用[1-2]。由于整体桥上部结构与桥台桩基固接,上部结构在昼夜及季节性温度循环作用下产生的纵桥向变形需通过桥台的往复运动和桩基的水平变形来吸纳,产生复杂的结构-土相互作用[3-5]。因此,为保证整体桥桩基具有较好的变形能力,常采用柔性桩[6]。不过,对于这类桥桩基的选用、设计以及相关构造细节目前并不统一,也存在着较大的差异。
Dunker等[7]对美国整体式桥台桩基类型进行了调查,结果表明整体式桥台桩基类型主要有H型钢桩、混凝土(RC)桩、预应力混凝土(PC)桩、预应高强混凝土(PHC)管桩、钢管混凝土(CFST)桩、木桩等,其中70%的桩基采用了H型钢桩[8]。不过,虽然H型钢桩在水平变形和强度方面有明显的优势,但在土质较差的环境中容易受到腐蚀且经济性较差,在打桩过程中也经常发生屈曲现象[9-10]。因此,混凝土桩在国内外无缝桥中具有一定的应用,且由于经济条件和工程习惯,中国已建的无缝桥大都采用混凝土桩。Gama等[11]对混凝土桩支承的整体桥进行了有限元参数分析,分析结果表明只要设计合理,完全可以克服混凝土桩开裂的问题,在水平位移荷载作用下往往需要通过复杂的构造措施才能保证混凝土不发生开裂[12]。……
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