一、预应力混凝土管桩研究与应用进展（论文文献综述）
刘伟扬[1]（2021）在《弹卡式连接预应力混凝土方桩接头耐久性能研究》文中研究指明混凝土预制桩可以在工厂大批量生产,具有承载力高、环境污染小、现场施工方便等优点,在我国已大量推广应用。混凝土预制桩连接接头作为影响桩整体性能的关键部位,其耐久性问题已引起广泛重视。长期以来,混凝土预制桩的连接方式多采用焊接连接,该方法焊缝质量不易保证。同时焊缝和端板间易产生电位差,腐蚀通常发生在端板与焊缝的交界部位或焊缝的缺陷位置,焊缝连接处易成为耐久性薄弱部位。针对以上问题,介绍了一种创新型弹卡式连接预应力混凝土方桩接头,通过对弹卡式连接与传统焊接式连接方桩接头试件进行通电加速锈蚀试验和对劣化后两种方桩接头试件进行受弯、受剪、受拉性能试验来研究弹卡式连接预应力混凝土方桩接头在滨海环境下长期工作的耐久性能。本文主要工作可归纳如下:（1）通过通电加速锈蚀试验对弹卡式连接与传统焊接式连接方桩接头试件进行相同氯盐侵蚀环境下的加速劣化,比较两种方桩接头试件抵御腐蚀电流的能力及通电电流随时间变化情况,并分析两种方桩接头试件在通电结束后接头位置的锈蚀情况。（2）通过劣化后方桩接头试件受弯性能试验,确定劣化后弹卡式连接与传统焊接式连接预应力混凝土方桩接头试件的抗弯承载力、受弯破坏模式以及裂缝分布情况,分析劣化后两种方桩接头试件在受弯性能方面的差异。（3）通过劣化后方桩接头试件受剪性能试验,确定劣化后弹卡式连接与传统焊接式连接预应力混凝土方桩接头试件的抗剪承载力、受剪破坏模式以及裂缝分布情况,分析劣化后两种方桩接头试件在受剪性能方面的差异。（4）通过劣化后方桩接头试件受拉性能试验,确定劣化后弹卡式连接与传统焊接式连接预应力混凝土方桩接头试件的抗拉承载力、受拉破坏模式以及裂缝分布情况,分析劣化后两种方桩接头试件在受拉性能方面的差异。上述研究工作可为该新型弹卡式连接预应力混凝土方桩接头在氯盐侵蚀地区的设计和工程应用提供重要依据。
彭俊杰[2]（2020）在《基于数值模拟的非预应力UHPC管桩基承载能力分析》文中研究说明传统预应力高强度混凝土管桩（PHC管桩）在工厂预制后运抵施工现场安装,能大大提高施工效率,适合于桩基的快速施工,在国内建筑结构中得以广泛应用。然而,为适应现场装配接桩的需求,商品化PHC桩管的直径不宜做得过大,而单桩的竖向和水平承载力均有限,难以适用于承载需求更高且施工条件更复杂的桥梁工程的要求。本文提出了一种新型装配式非预应力UHPC管桩基础及其施工方法,基于ABAQUS有限元方法对新型管桩的承载能力进行了研究,主要研究内容和结论如下:（1）阐述了新型非预应力UHPC管桩基础的结构组成、力学特点、接桩形式和施工方法。本文提出的新型UHPC管桩基础不但继承了传统PHC管桩质量好、施工快等优点,还能满足桥梁工程高承载力的需求,可为桥梁工程装配式基础的设计与施工提供一种思路。（2）采用ABAQUS程序建立单节PHC管桩和新型UHPC管桩的三维有限元模型,对两类管桩承载能力进行对比分析,并分别研究不同参数对UHPC管桩抗轴压和抗剪承载能力的影响规律。研究结果表明:本文提出的非预应力UHPC管桩的承载力均有显着提高;UHPC管桩的轴压承载力与壁厚、混凝土强度、配箍率呈现正相关关系;UHPC管桩的抗剪承载力与壁厚、配箍率呈正相关关系,而与剪跨比呈现负相关关系。（3）采用ABAQUS程序建立装配式非预应力UHPC管桩的有限元分析模型,通过往复荷载作用下的拟静力仿真模拟,对比分析装配式UHPC管桩与整体浇注式UHPC管桩的力学性能,分析不同参数对装配式UHPC管桩力学性能的影响规律。研究结果表明:相同条件下装配式UHPC管桩比现浇管桩极限承载力略低,但是其刚度退化速度比现浇式管桩要小;纵筋直径对装配式管桩的极限承载力影响较大,轴压比和灌注料强度对管桩极限承载力影响较小。
杜卫东[3]（2020）在《管桩预应力自动张拉机优化设计与可靠性分析》文中进行了进一步梳理管桩预应力张拉机是预应力管桩生产的主要设备,其主要功能是在预应力管桩生产中,张拉机根据不同型号的管桩提供不同的张拉力,为其钢筋笼施加精准的预应力,从而保证管桩获得良好的抗裂性能。针对现有张拉机存在的问题,对其结构和关键零部件进行了设计与优化研究,其主要研究内容如下:首先,论文综述了张拉机的国内外研究现状,分析了现有张拉机存在的关键问题,介绍了管桩预应力张拉机的主要功能与总体设计方案。建立了管桩预应力张拉机的三维结构模型,提出了张拉液压系统方案;根据功能、强度和刚度要求对张拉机执行端张拉部件进行了静力学分析,得出了其主要参数,为后续的优化设计奠定了模型基础。其次,为了确保张拉部件执行锁紧动作的可靠性,对张拉部件执行系统进行了分析,并得到了其运动特性和系统响应速度的影响因素。利用ADMAS软件对张拉部件传动系统进行了运动学仿真分析,得到了张拉部件活动端卡爪的位移、速度、加速度曲线;分析了张拉部件执行机构的运动学关系和张拉部件载荷动态关系,得到了张拉部件活动端的运动特性;利用控制理论建立了张拉部件液压系统的数学模型并推导出了其传递函数,分析了其系统性能,得出了影响其系统快速响应性的决定性因素,为张拉部件活动端的优化设计提供了理论指导。然后,为了提高执行端张拉部件的系统性能,对其结构进行了优化设计。为了提高张拉部件的系统快速响应性,利用响应面遗传算法对其活动端卡爪结构进行了尺寸优化设计,运用变密度法对其活动端卡爪结构进行了拓扑优化,从而达到活动端卡爪结构轻量化的目的;针对张拉部件活动端卡爪在其头部位产生应力集中现象,提出了椭圆曲线、双曲率圆弧曲线、B样条曲线三种曲线作为过渡曲线,并利用ANSYS优化模块对各曲线进行了形状优化求解,通过对比得出了张拉机活动端卡爪头部位的最佳过渡曲线。最后,开展了执行端张拉部件可靠性分析,验证优化结果。为了避免通过变幅载荷得到的疲劳寿命结果具有离散性,将变幅载荷转化为峰值的恒幅载荷,运用有限元分析结果与nCode Design-Life软件相结合的方法,对张拉部件疲劳寿命进行了分析。为了确保处在变幅载荷状态下的张拉部件有足够的可靠性,运用试验设计获得了随机变量响应的样本值,采用Kriging模型对样本进行拟合,获得了随机变量响应的数学模型,根据应力-强度干涉的相关知识,建立了张拉部件的极限状态方程,采用阶矩法对张拉部件的可靠性灵敏度进行了分析,得到了对张拉部件结构失效影响程度较大的设计参数,在整机设计制造过程中为选取设计参数提供指导。
李强[4]（2020）在《PHC管桩与承台连接节点拉弯承载性能影响的模拟分析》文中研究说明预应力高强度混凝土管桩（PHC管桩）具有单桩承载力高、抗裂性能好、造价低、施工便捷等优点,近年来在工程实际中作为抗拔桩得到越来越广泛的使用。相关研究表明:在风荷载、上拔荷载等作用下,桩基础承载较大的轴向拉力及水平荷载,致使桩基发生破坏,其中管桩与承台连接节点的部位极易发生破坏。目前对管桩与承台连接节点抗压抗剪承载性能的研究较多,但是对其承载轴拉及水平荷载组合作用的研究较少。为了研究PHC管桩与承台连接节点在轴向拉力及水平荷载的组合作用下的受力特性,本文基于ABAQUS有限元软件建立PHC管桩连接承台的组合模型,研究其在不同嵌固深度及轴向拉力作用下的抗拉抗弯承载性能;并对管桩与承台连接节点处锚固钢筋的细部构造进行模拟分析,探讨了端板焊接锚固钢筋及机械套筒连接锚固钢筋在轴向拉力作用下的受力特性。得出以下几点结论:（1）在恒定轴向拉力作用下,认为嵌固深度对PHC管桩与承台节点抗弯承载性能影响较大,节点的抗弯承载性能随着嵌固深度的增加而增加,对于抗拔桩而言,管桩连接承台的节点抗弯承载力由锚固钢筋体系和混凝土体系两部分承载,随着嵌固深度的增加,混凝土承载抗弯比例增加,锚固钢筋体系承载比例减少,当嵌固深度大于0.6倍桩径时,试件节点抗弯承载力变化不再明显。（2）在同一嵌固深度条件下,认为桩与承台连接节点的抗弯承载性能随着轴向拉力的增大而减小。轴向拉力能改变承台混凝土的破坏方式,随着轴向拉力的扩大,承台混凝土由压缩破坏变为拉伸破坏。（3）对于端板焊接锚固钢筋模型,在轴向拉力作用下,焊缝首先达到屈服强度,致使试件破坏。焊缝1主要承受剪切荷载,较易发生剪切破坏。对于直角焊缝2,其近端直角焊缝承载受较大拉力和弯矩作用,较早发生屈服破坏。锚固钢筋与焊缝连接处应力集中程度较高,认为锚固钢筋变形受焊缝的约束,出现向连接板一侧弯曲现象,致使锚固钢筋受力不均。（4）对于机械套筒连接锚固钢筋模型,在轴向拉力作用下,套筒卡槽较早发生破坏。其次预应力筋墩头与套筒卡槽接触面应力水平较高,考虑到工程实际中预应力筋墩头加工不理想情况,墩头与套筒卡槽内表面不能完全接触,易产生应力集中现象,致使套筒过早屈服、预应力筋墩头被拔出等破坏,故建议应重视机械套筒卡槽与预应力筋墩头接触面加工质量。（5）对比端板焊接锚固钢筋、机械套筒连接锚固钢筋两种连接方式,在轴向拉力作用下,端板焊接锚固钢筋较早发生破坏;另一方面考虑到工程实际中,端板焊接锚固钢筋现场焊接质量难以得到保证,焊接施工不便,而机械套筒传力直接,且为工厂预制件,成品率高。综合分析,认为在实际工程中管桩与承台连接节点宜采用机械套筒连接锚固钢筋。
吴声扬[5]（2019）在《填芯大直径随钻跟管桩竖向抗压承载性能试验及数值分析研究》文中提出随着我国城市化进程的加快,高层建筑的数量也在急剧增长。传统桩基施工方法机械化程度低,污染大,受地层条件的影响大,为了满足高层建筑对地基基础承载力越来越高的要求,响应国家节能环保和建筑工业化的号召,预应力高强混凝土管桩将成为推广的重点。采用传统锤击法和静压法施工预应力管桩的过程中,在遇到坚硬地层和孤石时容易造成桩身的损坏,不利于结构承载,甚至导致桩身偏斜;在采用预钻孔桩法钻孔的过程中容易产生塌孔而影响管桩桩的打入。针对这些问题,大直径随钻跟管桩（Drlling with PHC pipe cased pile,简称DPC管桩）有效的克服了传统施工方法带来的不利影响。大直径随钻跟管桩施工步骤一体化程度高,钻孔的同时进行排土和沉桩,施工速度快,机械化程度高,符合国家节能减排的大势所趋。大直径随钻跟管桩工法作为一种新型管桩的施工方法,其竖向承载性能和荷载传递机理急需进一步阐明,确保其安全承载是将其逐渐向市场推广的重大前提。同时,大直径随钻跟管桩管腔中一般需要填入混凝土来进行封底和增加桩体的刚度,管腔体积较大,不同强度等级的混凝土价格差异大,在不同的地质条件和加载情况中填芯的长度,以及进行填芯采用的混凝土强度将直接影响到大直径随钻跟管桩的经济合理性。因此,在进行大直径随钻跟管桩竖向抗压承载性能研究的同时也需对使用不同强度混凝土填芯的必要性进行深入分析。本研究项目依托广州建筑科学研究院开展了填芯管桩室内抗压试验和现场静载试验较为完善的研究了填芯大直径随钻跟管桩的竖向承载性能,并结合数值分析性。得出的主要结论如下所示:1、一般情况下,大直径管桩桩身混凝土和填芯混凝土两者的强度等级差异较大,在计算填芯管桩的抗压承载力设计值时需考虑桩和填芯的变形协调机制,宜取填芯部分混凝土的轴心抗压强度设计值所对应的弹性应变值来计算桩身部分的竖向抗压承载力设计值,以此修正填芯管桩桩身抗压承载力设计值的计算公式,计算值普遍小于实测值,修正公式合理可靠。后进行有限元模拟分析,根据改变数值模型中填芯混凝土的强度等级,得到外径1000mm管桩管腔中填入C30C80混凝土后,填芯管桩桩身竖向抗压承载力特征值随着填芯混凝土强度等级的提高而增大。2、在广州建筑科学研究院使用大直径随钻跟管工法打入的两根试验桩中,其实测竖向极限承载力分别达到20571kN和15100kN。相比于同等地质条件下使用传统施工方法打入的预应力混凝土空心桩,单桩竖向极限承载力平均提高了40%以上,已经接近了在同等地层条件下后注浆灌注桩的单桩极限承载力标准值。在打入大直径随钻跟管桩前,可以使用《建筑桩基技术规范》中关于后注浆灌注桩单桩极限承载力的计算公式近似预估在相同地层中打入大直径随钻跟管桩的单桩竖向极限承载力。3、当管桩施工质量良好时,一般在桩身受压破坏之前,单桩就会因为沉降过大而失去利用价值。为了使工程设计经济合理并且充分利用填芯大直径随钻跟管桩本身的高额竖向承载力,可通过比较入土后管桩的单桩竖向极限承载力和桩身的抗压承载力特征值来确定填芯混凝土的强度等级。对于直径为1000 mm的大直径随钻跟管桩。（1）当预估单桩竖向极限承载力N≤10000 kN时,只需采用少量的C30混凝土封住桩底,无需设置通长填芯;（2）当10000 kN<N≤13000 kN时,可通长设置C30混凝土填芯,填芯分担一部分荷载后,填芯管桩结构处于弹性变形内,结构安全;（3）N>13000 kN时,可根据后文中不同单桩竖向极限承载力标准值下填芯部分宜采用的混凝土强度等级表来通长设置不同强度等级的混凝土填芯,使预估单桩竖向极限承载力小于填芯管桩的桩身抗压承载力特征值。4.桩侧注浆效果的好坏会很大程度的影响桩土界面的切向刚度,注浆效果越好,桩土界面的切向刚度则越大,单桩竖向极限承载力随着桩土界面切向刚度的增大而增大。当切向刚度较小时,桩容易出现“陡降型”破坏,随着切向刚度的增大,单桩破坏形式慢慢由“陡降型”变为“缓变型”,最终达到稳定状态。保证桩底混凝土沉渣层的良好质量对提高单桩竖向极限承载力的提升也有较大作用,本文试验桩在使用C40混凝土进行填芯时,良好的混凝土沉渣层可以使单桩竖向极限承载力提高2000kN左右。
李明娟[6]（2018）在《灌注桩与预应力桩抗震性能数值模拟与对比分析》文中指出桩基础作为一种最为常见的基础类型,其水平承载性能以及抗震性能对建筑物的安全有重大影响。其中较为常见的桩型有预应力高强混凝土管桩（PHC管桩）、灌注桩等。由于PHC管桩的桩基震害较为严重,一些学者经过研究发现在PHC管桩中添加非预应力筋可以有效改善其抗震性能。但是对于添加非预应力筋后形成的复合配筋高强预应力混凝土管桩（PRC管桩）的桩身材料性能的发展、及其与钢筋混凝土灌注桩的水平承载性能以及抗震性能的对比分析并不深入。本文依托现场足尺试验建立PRC管桩以及灌注桩的桩土相互作用模型,通过计算分析各桩型的桩基水平承载力和抗震性能,对工程中不同桩型的选择提供相应依据。本文在对多桩型全尺现场拟静力试验结果整理分析的基础上,建立多桩型单桩的桩土相互作用三维有限元模型,在桩顶施加往复荷载以模拟现场拟静力试验的加载程序,与各个桩型的现场试验结果进行对比分析,从而验证模型的可靠性;在此基础上采用控制变量的方法分析不同参数对桩基抗震性能的影响,改变PRC管桩的非预应力筋数量、桩顶转动约束刚度;改变灌注桩的配筋率、桩顶转角约束刚度等参数。对多种非预应力筋配筋率的PRC管桩以及灌注桩进行了拟静力模拟,以对比分析不同桩型水平承载性能以及抗震性能。研究表明,与配置12根非预应力筋的PRC管桩相比,非预应力筋数量减半后桩基位移延性呈降低趋势,但仍能保持位移延性系数在3以上,满足基础构件的抗震要求;随着桩顶转动约束刚度的增加,桩基水平承载力提高,但会降低位移延性;对于灌注桩,随着配筋率的增加,桩身的塑性变形能力不断提高,各项荷载水平提高,位移延性系数先增大后减小,根据模拟所得位移延性系数,灌注桩的最佳配筋率为0.82%;同样随着桩顶转动约束刚度的增加,灌注桩的桩基水平承载能力提高,位移延性降低,当桩顶转动约束刚度大于4MN·m/rad时,灌注桩桩顶先发生破坏,与实际试验不符;通过计算多种非预应力筋配筋率的复合配筋管桩模型,得出在配置非预应力筋时可保证配筋强度比在0.230.33范围内,使其延性处于较高水平;PHC管桩配置非预应力筋后能够使得桩身材料的塑性性能如灌注桩中材料一样得到充分的发挥,从而提高位移延性。
胡锐[7]（2018）在《混合配筋预应力混凝土管桩抗剪及抗弯承载性能研究》文中研究指明预应力混凝土管桩,尤其是预应力高强混凝土管桩（即PHC管桩）,具有单桩竖向承载力高、施工便捷、经济环保、耐久性好等优点,在建筑基础工程、公路工程和边坡工程中得到了广泛的应用。但预应力混凝土管桩的水平承载力较低,限制了其在基坑工程中的应用。为提高预应力混凝土管桩的水平承载性能,可在PHC管桩中增加配置一定数量的非预应力钢筋,形成混合配筋预应力混凝土管桩（即PRC管桩）。本文基于抗剪与抗弯性能试验研究与数值计算,结合相关理论分析,对PRC管桩的抗剪及抗弯承载性能进行了深入的研究,提出了相应的计算公式。本文的研究工作主要包括以下四个方面:（1）开展了 7根PRC管桩和3根PHC管桩的抗剪性能试验,获得了预应力混凝土管桩开裂剪力、极限剪力、荷载-挠度曲线和抗剪裂缝开展情况等试验数据。对比了 PHC管桩和PRC管桩的抗剪性能,分析了非预应力钢筋的配置、轴向压力和剪跨比对管桩抗剪承载性能的影响。（2）进行了 6根PRC管桩和3根PHC管桩的抗弯性能试验,获得了预应力混凝土管桩的开裂弯矩、极限弯矩、荷载-挠度曲线和抗弯裂缝开展情况等试验数据。对比了不同纵向配筋率的预应力混凝土管桩抗弯性能,分析了非预应力钢筋对管桩抗弯承载性能的影响。（3）建立了能够模拟预应力混凝土管桩抗剪承载性能的精细有限元模型,试验结果验证了有限元数值模拟的准确可靠性。根据试验数据与有限元分析结果,以现有的抗剪承载力计算公式形式为基础,提出了修正的PRC管桩抗剪承载力计算公式,并将修正公式计算结果与试验数据和国内外公式计算值进行了对比分析与评价。（4）采用“等效钢带法”对PRC管桩的正截面承载力进行了计算,提出了预应力混凝土管桩抗弯承载力简化计算公式,该公式形式简单、易于计算。将简化公式计算结果与试验数据和现有抗弯公式计算结果进行了对比分析与评价。
王威[8]（2016）在《填芯PHC管桩抗弯抗剪性能研究》文中指出预应力混凝土管桩因其具有桩身强度大,竖向承载力高,对各种地质条件适应性好,质量易保证,施工方便等特点,在我国工程中得到广泛的应用。然而,预应力混凝土管桩在水平荷载作用下时,其桩身抗弯、抗剪能力较差,限制了其在许多工程中应用。工程中常采用填芯方法以增强预应力管桩的抗弯、抗剪能力,但现阶段预应力管桩设计的相关规范未涉及填芯对管桩抗弯、抗剪承载力的影响及相应的设计计算方法。为填补现阶段预应力管桩规范中填芯PHC管桩设计方法的不足,通过素混凝土填芯及非填芯PHC管桩的室内抗弯及抗剪承载力试验、理论分析和数值模拟等手段,较为系统研究了素混凝土填芯对PHC管桩抗弯、抗剪承载力性能的影响,主要研究内容与结论如下:1.通过素混凝土填芯及非填芯PHC管桩的抗弯、抗剪承载力对比试验,较系统地研究了素混凝土填芯对PHC管桩抗弯、抗剪承载力的影响。试验结果表明:填芯PHC管桩与空芯PHC管桩相比较,填芯PHC管桩的抗弯、抗剪承载力有较大幅度的提高。填芯PHC管桩抗裂弯矩提高幅度为24%,极限弯矩提高幅度为32%,抗裂剪力提高幅度为16%,破坏剪力提高幅度为5.6%。2.基于力学理论及叠加原理,推导出了素混凝土填芯PHC管桩的抗弯、抗剪承载力计算设计公式。将公式计算的结果与试验所得结果值比较,吻合较好,证明了所建立公式的合理性。3.利用Ansys有限元分析软件,分析了素混凝土填芯对PHC管桩的抗弯、抗剪承载力性能影响。模拟结果表明:采用混凝土强度等级为C30的素混凝土填芯时,填芯PHC管桩与非填芯PHC管桩相比较,填芯PHC管桩的极限弯矩提高了29.8%,极限剪力提高了7.2%;采用混凝土强度等级为C60素混凝土填芯时,填芯PHC管桩的极限弯矩提高了58%,极限剪力提高了25.9%。因此填芯混凝土强度等级越高,PHC管桩的抗弯、抗剪承载力提高幅度越大;由不同强度混凝土填芯PHC管桩的承载力曲线可知,当填芯混凝土强度等级达到一定值时,填芯PHC管桩的抗弯、抗剪承载力提高的效果减小。
宁飞[9]（2014）在《高延性钢棒预应力混凝土管桩抗震性能分析》文中指出预应力混凝土管桩（PHC管桩）由于单桩承载能力高、施工速度快等优点,在工程建设中得到广泛的应用。但是,国内外的震害调查结果表明管桩的抗水平地震能力不足,限制了管桩的使用范围。因此,有必要采取合适的改进措施来提高PHC管桩的抗震性能。将PHC管桩中的预应力钢筋替换为相同数量的高延性钢棒,可以得到高延性钢棒预应力混凝土管桩（High ductility of steel bar for prestressed high strength concrete pile,HDPHC管桩）。本文利用ANSYS有限元软件建立HDPHC管桩模型,对管桩在往复荷载作用下的抗震性能进行有限元分析。首先,使用ANSYS有限元软件建立PHC管桩模型,进行拟静力数值模拟分析,将分析结果与PHC管桩的试验结果进行对比,验证模型的正确性;其次,在上述正确模型的基础上,用高延性预应力钢棒替换普通预应力钢棒,建立HDPHC管桩模型,进行低周往复荷载的数值模拟,分析HDPHC管桩的抗震性能;最后,分析体积配箍率、预应力筋配筋率、混凝土的有效预压应力和混凝土强度等级等影响管桩抗震性能的因素,研究其对HDPHC管桩抗震性能的影响。通过分析可以得到以下结论,HDPHC管桩的滞回曲线比PHC管桩滞回曲线更加饱满,其抗震性能更好;与PHC管桩的骨架曲线相比,HDPHC管桩的骨架曲线较光滑且有明显的下降段,说明HDPHC管桩的延性得到很好的改善;HDPHC管桩每一循环所得的滞回环包围的面积更大,说明其耗能能力更好,具有很好的降低地震反应、减轻地震破坏的能力;改变体积配箍率可以提高HDPHC管桩的抗震性能,高延性钢棒直径的增大对管桩抗震性能的提高较明显,混凝土有效预压力的增大不能提高管桩的抗震性能。
王文进[10]（2014）在《改进型PHC管桩抗震性能试验研究》文中研究指明PHC管桩由于单桩承载力高和施工速度快等诸多优点在工程中得到了广泛的应用。但国外的一些实际震害调查表明,在地震荷载作用下,管桩会由于抗弯承载力不足而发生破坏。本文通过低周往复加载试验研究了PHC管桩在往复荷载作用下的破坏模式和受力性能。在此基础上采取一系列措施对PHC管桩进行改进并进行了往复加载试验,研究PHC管桩受力性能的改进效果。通过低周往复加载试验分析PHC管桩在地震荷载作用下的破坏特征,滞回耗能,累积损伤以及延性性能等,结果表明,PHC管桩在往复荷载作用下发生脆性破坏。其滞回曲线捏缩严重,耗能性能差。体积配箍率增加0.08%,PHC管桩的位移延性提高了29%。增大体积配箍率可以提高PHC管桩在往复荷载作用下的延性。桩身混凝土中掺入钢纤维的SFPHC管桩,混合配筋的PRC管桩和填芯管桩的抗震性能试验分析表明,在桩身混凝土中掺入1.5%的剪切端钩型钢纤维可以使管桩的位移延性提高38%。PRC管桩在往复荷载作用下发生延性破坏,其极限承载力相比于PHC管桩提高了30%60%。随着非预应力筋与预应力筋配筋强度比的增大,PRC管桩的极限承载力呈增大的趋势。当配筋强度比在0.91.2之间时,PRC管桩的位移延性相比于PHC管桩提高了60%以上,表现出很好的延性性能。填芯后,PHC管桩、SFPHC管桩和PRC管桩的位移延性分别提高了23%、12%和13%。填芯可以提高管桩在往复荷载作用下的延性。对管桩在往复荷载作用下的受力性能进行有限元分析并与试验结果对比,在验证模型可行性的基础上,深入分析了多项因素对PRC管桩抗震性能的影响。结果表明,增大预应力筋配筋率和非预应力筋配筋率可以提高PRC管桩在往复荷载作用下的极限承载力。随着预压应力的增大,PRC管桩的位移延性系数呈明显下降的趋势。
二、预应力混凝土管桩研究与应用进展（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、预应力混凝土管桩研究与应用进展（论文提纲范文）
（1）弹卡式连接预应力混凝土方桩接头耐久性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 混凝土预制桩概述 |
| 1.3 混凝土预制桩耐久性研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第2章 弹卡式连接与焊接式连接方桩接头试件通电加速锈蚀试验 |
| 2.1 试验概况 |
| 2.2 通电加速锈蚀试验步骤 |
| 2.3 通电加速锈蚀结果及分析 |
| 2.4 结语 |
| 参考文献 |
| 第3章 劣化后弹卡式连接与焊接式连接方桩接头试件受弯性能试验 |
| 3.1 试验概况 |
| 3.2 试验加载装置及加载制度 |
| 3.3 抗弯承载力计算 |
| 3.4 试验结果及分析 |
| 3.5 结语 |
| 参考文献 |
| 第4章 劣化后弹卡式连接与焊接式连接方桩接头试件受剪性能试验 |
| 4.1 试验概况 |
| 4.2 试验加载装置及加载制度 |
| 4.3 抗剪承载力计算 |
| 4.4 试验结果及分析 |
| 4.5 结语 |
| 参考文献 |
| 第5章 劣化后弹卡式连接与焊接式连接方桩接头试件受拉性能试验 |
| 5.1 试验概况 |
| 5.2 试验加载装置及加载制度 |
| 5.3 抗拉承载力计算 |
| 5.4 试验结果及分析 |
| 5.5 结语 |
| 参考文献 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 作者简历 |
| 个人简介 |
| 硕士在读期间发表的论文 |
| 硕士在读期间参与项目 |
（2）基于数值模拟的非预应力UHPC管桩基承载能力分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 桥梁钻孔灌注桩基础的应用和研究现状 |
| 1.3.2 预应力高强混凝土管桩基础的应用和研究现状 |
| 1.3.3 UHPC在桥梁工程中的应用和研究现状 |
| 1.4 研究目的 |
| 1.5 本文章节安排 |
| 第2章 新型非预应力UHPC管桩基础及施工方法 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 新型UHPC管桩结构形式 |
| 2.3 装配式UHPC管桩连接形式 |
| 2.3.1 灌注料选择 |
| 2.3.2 半灌注套筒连接形式 |
| 2.3.3 全灌注套筒连接形式 |
| 2.4 装配式UHPC管桩特点分析 |
| 2.5 装配式UHPC管桩施工方法 |
| 2.5.1 装配式UHPC管桩施工过程 |
| 2.5.2 装配式UHPC管桩连接节点质量检测 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 混凝土管桩ABAQUS有限元建模 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 ABAQUS软件介绍 |
| 3.3 材料本构模型 |
| 3.3.1 普通混凝土本构关系 |
| 3.3.2 UHPC本构关系 |
| 3.3.3 灌注料本构关系 |
| 3.3.4 钢筋和套筒的本构关系 |
| 3.4 UHPC与PHC管桩有限元建模 |
| 3.4.1 单元类型和网格划分 |
| 3.4.2 构件间的约束和相互作用 |
| 3.4.3 预应力的施加 |
| 3.4.4 加载方式 |
| 3.5 混凝土管桩有限元模型验证 |
| 3.5.1 验证模型介绍 |
| 3.5.2 预应力张拉验证 |
| 3.5.3 混凝土管桩滞回响应验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 单节UHPC管桩承载力有限元分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 UHPC管桩与PHC管桩轴压承载力对比分析 |
| 4.2.1 轴向荷载-轴向变形关系曲线 |
| 4.2.2 PHC管桩与UHPC管桩应力云图 |
| 4.3 UHPC管桩轴压承载力参数分析 |
| 4.3.1 混凝土壁厚对轴压性能的影响 |
| 4.3.2 混凝土强度对轴压性能的影响 |
| 4.3.3 箍筋配箍率对轴压性能的影响 |
| 4.4 UHPC管桩与PHC管桩抗剪承载力对比分析 |
| 4.4.1 荷载与跨中挠度曲线 |
| 4.4.2 PHC管桩与UHPC管桩应力云图 |
| 4.5 UHPC管桩抗剪承载力参数分析 |
| 4.5.1 混凝土壁厚对抗剪性能的影响 |
| 4.5.2 箍筋配箍率对抗剪性能的影响 |
| 4.5.3 剪跨比对抗剪性能的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 装配式UHPC管桩有限元分析 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 装配式UHPC管桩有限元建模 |
| 5.3 装配式UHPC管桩整体受力分析 |
| 5.3.1 荷载位移滞回曲线 |
| 5.3.2 骨架曲线 |
| 5.4 装配式UHPC管桩拼装节点受力分析 |
| 5.4.1 套筒受力分析 |
| 5.4.2 钢筋受力分析 |
| 5.4.3 灌浆料受力分析 |
| 5.4.4 管桩混凝土受力分析 |
| 5.5 不同参数对装配式UHPC管桩受力影响分析 |
| 5.5.1 钢筋直径的影响 |
| 5.5.2 轴压比的影响 |
| 5.5.3 灌注料强度的影响 |
| 5.6 本章小节 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 论文受资助情况说明 |
| 附录 A 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
（3）管桩预应力自动张拉机优化设计与可靠性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 论文的背景与意义 |
| 1.2 预应力张拉机国内外研究现状 |
| 1.2.1 预应力张拉机国外研究现状 |
| 1.2.2 预应力张拉机国内研究现状 |
| 1.3 机械结构优化设计研究现状 |
| 1.4 可靠性国内外研究现状 |
| 1.5 现状分析及有待解决的问题 |
| 1.6 本论文主要研究内容 |
| 第2章 管桩预应力张拉机结构方案 |
| 2.1 管桩预应力张拉机总体介绍 |
| 2.1.1 管桩预应力张拉机主要功能 |
| 2.1.2 管桩预应力张拉机工作原理 |
| 2.1.3 管桩张预应力拉机主要技术参数 |
| 2.1.4 管桩预应力张拉机总体结构方案 |
| 2.2 管桩预应力张拉机压力传感器量程切换方案 |
| 2.2.1 液压低量程传感器测量 |
| 2.2.2 液压超量程切换 |
| 2.3 管桩预应力张拉机的三维结构建模 |
| 2.4 张拉液压系统 |
| 2.5 张拉部件承载能力分析 |
| 2.5.1 张拉部件工作原理 |
| 2.5.2 确立张拉部件基本尺寸 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 张拉部件传动系统性能分析 |
| 3.1 张拉部件传动系统运动学仿真分析 |
| 3.1.1 张拉部件虚拟样机模型的建立 |
| 3.1.2 锁紧工况张拉部件传动系统运动学仿真分析 |
| 3.2 张拉部件机构运动特性分析 |
| 3.2.1 有源Ⅱ级机构位置分析 |
| 3.2.2 有源Ⅱ级机构速度分析 |
| 3.2.3 有源Ⅱ级机构加速度分析 |
| 3.3 张拉部件载荷动态分析 |
| 3.4 张拉部件液压系统性能分析 |
| 3.4.1 张拉部件液压系统建模 |
| 3.4.2 稳定性分析 |
| 3.4.3 动态性能分析 |
| 3.5 本章小节 |
| 第4章 张拉部件活动端卡爪优化设计 |
| 4.1 卡爪优化设计 |
| 4.1.1 活动端件卡爪尺寸优化 |
| 4.1.2 张拉机卡爪结构拓扑优化 |
| 4.2 卡爪过渡曲线形状优化 |
| 4.2.1 建立张拉部件有限元模型 |
| 4.2.2 静强度分析 |
| 4.2.3 过渡曲线采用椭圆曲线 |
| 4.2.4 过渡曲线采用样条曲线 |
| 4.2.5 过渡曲线采用双曲率圆弧 |
| 4.2.6 三种过渡曲线优化结果对比 |
| 4.3 本章小节 |
| 第5章 张拉部件可靠性分析 |
| 5.1 张拉部件寿命预测 |
| 5.1.1 获取载荷时间序列 |
| 5.1.2 材料设置 |
| 5.1.3 疲劳预测分析 |
| 5.2 可靠性分析 |
| 5.2.1 试验设计 |
| 5.2.2 拟合函数 |
| 5.3 可靠性灵敏度分析 |
| 5.3.1 正态分布参数的可靠性灵敏度分析 |
| 5.3.2 任意分布参数的可靠性灵敏度分析 |
| 5.3.3 可靠性灵敏度无量纲化 |
| 5.4 张拉部件疲劳可靠性灵敏度分析 |
| 5.5 本章小节 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 :攻读硕士学位期间发表的学术论文及成果 |
（4）PHC管桩与承台连接节点拉弯承载性能影响的模拟分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景 |
| 1.2 PHC管桩与承台连接节点研究现状 |
| 1.2.1 管桩桩身抗拔研究现状 |
| 1.2.2 桩与承台连接节点承载性能研究现状 |
| 1.3 PHC管桩与承台连接节点研究存在的问题 |
| 1.4 本文的研究意义及主要内容 |
| 第二章 数值模拟方案与ABAQUS有限元建模 |
| 2.1 建模参数设计 |
| 2.1.1 确定PHC管桩及承台尺寸参数 |
| 2.1.2 确定锚固钢筋细部构造尺寸参数 |
| 2.2 数值模拟方案 |
| 2.2.1 加载方式 |
| 2.2.2 荷载加载方案 |
| 2.3 建立有限元模型 |
| 2.3.1 部件的创建和装配 |
| 2.3.2 材料属性的定义 |
| 2.3.3 划分网格 |
| 2.3.4 相互作用设置 |
| 2.3.5 荷载及边界条件设置 |
| 2.3.6 分析步的设置 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 管桩连接承台节点模拟结果分析 |
| 3.1 不同嵌固深度下模型的抗拔抗弯承载力分析 |
| 3.1.1 节点极限承载力 |
| 3.1.2 承台混凝土应力对比分析 |
| 3.1.3 桩身混凝土应力对比分析 |
| 3.1.4 预应力筋应力对比分析 |
| 3.1.5 锚固钢筋应力对比分析 |
| 3.2 不同轴向拉力下模型的抗拔抗弯承载力分析 |
| 3.2.1 节点极限承载力 |
| 3.2.2 承台混凝土应力对比分析 |
| 3.2.3 桩身混凝土应力对比分析 |
| 3.2.4 预应力筋应力对比分析 |
| 3.2.5 锚固钢筋应力对比分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 管桩连接承台节点细部构造的受力分析 |
| 4.1 端板焊接锚固钢筋模拟结果分析 |
| 4.1.1 焊缝应力分析 |
| 4.1.2 锚固钢筋应力分析 |
| 4.1.3 连接板及端板应力分析 |
| 4.2 机械套筒连接锚固钢筋模拟结果分析 |
| 4.2.1 机械套筒应力分析 |
| 4.2.2 预应力筋墩头应力分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（5）填芯大直径随钻跟管桩竖向抗压承载性能试验及数值分析研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 管桩的国内外应用现状 |
| 1.3 大直径预应力混凝土管桩的竖向承载性能研究现状 |
| 1.4 桩土接触面研究现状 |
| 1.5 大直径随钻跟管桩的研究进程 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 第二章 单桩竖向承载力研究理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 桩土间荷载传递的过程 |
| 2.3 确定单桩竖向承载力的方法 |
| 2.4 单桩的荷载沉降特性 |
| 2.4.1 常见的荷载—沉降曲线及分析方法 |
| 2.4.2 荷载传递性状随有关参数的变化 |
| 2.5 单桩的沉降计算方法 |
| 2.5.1 荷载传递分析法 |
| 2.5.2 弹性理论法 |
| 2.5.3 剪切变形传递法 |
| 第三章 填芯随钻跟管桩的室内抗压试验及数值模型分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 填芯随钻跟管桩室内抗压试验 |
| 3.2.1 试验的加载及测量 |
| 3.2.2 应变片的布置及标定 |
| 3.3 试验数据分析 |
| 3.4 试验现象及结果分析 |
| 3.5 高强预应力混凝土管桩的承载力计算方法 |
| 3.6 填芯混凝土管桩的修正公式计算值与实测值对比 |
| 3.7 桩身与填芯的荷载分担比计算分析 |
| 3.8 Abaqus三维有限元模拟 |
| 3.8.1 材料属性定义 |
| 3.8.2 填芯管桩模型的建立 |
| 3.8.3 填芯管桩模型模拟结果的验证 |
| 3.8.4 模拟结果分析 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 填芯大直径随钻跟管桩施工工艺及现场静载试验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 填芯大直径随钻跟管桩的施工工艺 |
| 4.3 填芯大直径随钻跟管桩的现场静载试验 |
| 4.3.1 试验桩概况 |
| 4.3.2 填芯大直径随钻跟管桩竖向承载力预估 |
| 4.3.3 高应变法检测 |
| 4.4 现场静载试验 |
| 4.4.1 静载试验装置 |
| 4.4.2 静载荷试验方法 |
| 4.4.3 静载荷试验的结果与分析 |
| 4.4.4 填芯大直径随钻跟管桩的承载性能分析 |
| 4.4.5 试验桩竖向受压极限承载力差异分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 竖向荷载作用下填芯大直径随钻跟管桩承载性能的数值模型分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 建模及取值 |
| 5.2.1 桩与土本构模型的选取 |
| 5.2.2 单元的选择 |
| 5.2.3 计算的假定 |
| 5.2.4 计算参数的选取 |
| 5.3 模拟结果的验证 |
| 5.4 桩身和填芯的工作性能分析 |
| 5.5 桩侧阻力和桩端阻力分担比例分析 |
| 5.6 桩侧注浆参数的优化分析 |
| 5.7 本章小节 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 本文主要研究结论 |
| 6.2 进一步研究的展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）灌注桩与预应力桩抗震性能数值模拟与对比分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 不同桩型特征概述 |
| 1.3 不同桩型抗震性能研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 往复荷载作用下多桩型有限元模拟 |
| 2.1 模型建立 |
| 2.1.1 基本假定 |
| 2.1.2 材料本构 |
| 2.1.3 接触模拟及预应力施加 |
| 2.1.4 单元选择及网格划分 |
| 2.2 预应力管桩模型验证及分析 |
| 2.2.1 骨架曲线 |
| 2.2.2 钢筋应力 |
| 2.2.3 桩身位移及曲率 |
| 2.2.4 延性系数 |
| 2.2.5 桩土相互作用 |
| 2.3 灌注桩模型验证及分析 |
| 2.3.1 骨架曲线 |
| 2.3.2 延性系数 |
| 2.3.3 钢筋应力 |
| 2.3.4 桩身混凝土应力 |
| 2.3.5 桩身位移及曲率 |
| 2.3.6 桩土相互作用 |
| 2.4 管桩构件模型验证及分析 |
| 2.4.1 骨架曲线 |
| 2.4.2 延性系数 |
| 2.4.3 跨中弯矩 |
| 2.4.4 构件模拟与桩土模型对比 |
| 2.5 试验开裂荷载确定方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 管桩与灌注桩抗震性能影响因素分析 |
| 3.1 非预应力筋数量影响 |
| 3.1.1 骨架曲线 |
| 3.1.2 桩顶水平承载力分析 |
| 3.1.3 桩身位移及曲率 |
| 3.1.4 钢筋应力 |
| 3.1.5 桩身弯矩和剪力分布 |
| 3.1.6 桩身应力 |
| 3.1.7 延性 |
| 3.1.8 桩土相互作用 |
| 3.1.9 桩周土体变形 |
| 3.1.10 桩周土体塑性应变 |
| 3.2 管桩转角约束的影响 |
| 3.2.1 骨架曲线 |
| 3.2.2 桩顶水平承载力分析 |
| 3.2.3 桩身位移及曲率 |
| 3.2.4 钢筋应力 |
| 3.2.5 桩身弯矩分布 |
| 3.2.6 桩身应力 |
| 3.2.7 延性 |
| 3.2.8 桩土相互作用 |
| 3.3 灌注桩配筋率的影响 |
| 3.3.1 骨架曲线 |
| 3.3.2 桩顶水平承载力分析 |
| 3.3.3 桩身应力 |
| 3.3.4 钢筋应力 |
| 3.3.5 桩身弯矩分布 |
| 3.3.6 延性 |
| 3.4 灌注桩转角约束的影响 |
| 3.4.1 骨架曲线 |
| 3.4.2 桩顶水平承载力分析 |
| 3.4.3 桩身位移及曲率 |
| 3.4.4 钢筋应力 |
| 3.4.5 桩身弯矩分布 |
| 3.4.6 桩身应力 |
| 3.4.7 延性 |
| 3.4.8 桩土相互作用 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 管桩与灌注桩抗震性能对比分析 |
| 4.1 管桩与灌注桩延性对比 |
| 4.1.1 管桩位移延性系数随配筋率的变化 |
| 4.1.2 管桩位移延性系数随预应力强度比的变化 |
| 4.1.3 管桩位移延性系数随配筋强度比的变化 |
| 4.1.4 管桩与灌注桩桩身材料应力对比 |
| 4.2 管桩与灌注桩水平承载能力对比 |
| 4.2.1 桩身位移及曲率的对比 |
| 4.2.2 桩土相互作用对比 |
| 4.2.3 桩周土体变形范围对比 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（7）混合配筋预应力混凝土管桩抗剪及抗弯承载性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 工程应用现状以及存在的问题 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.4 现有的承载力计算公式 |
| 1.5 本文研究的内容 |
| 2 抗剪及抗弯性能试验研究 |
| 2.1 试验概况 |
| 2.1.1 试件设计 |
| 2.1.2 加载方案 |
| 2.2 材性试验 |
| 2.2.1 钢筋力学性能试验 |
| 2.2.2 混凝土力学性能试验 |
| 2.3 抗剪性能试验结果 |
| 2.3.1 试件破坏特征 |
| 2.3.2 试件荷载位移曲线 |
| 2.3.3 与现有计算公式对比 |
| 2.4 抗弯性能试验结果 |
| 2.4.1 试件破坏特征 |
| 2.4.2 试件荷载位移曲线 |
| 2.4.3 与现行公式对比 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 抗剪承载力计算公式 |
| 3.1 有限元模型的建立及验证 |
| 3.1.1 材料的应力—应变关系模型 |
| 3.1.2 有限元分析模型 |
| 3.1.3 钢筋预应力的实现 |
| 3.1.4 有限元模型的验证 |
| 3.2 理论分析 |
| 3.2.1 计算公式的基本形式 |
| 3.2.2 箍筋项 |
| 3.3 参数分析 |
| 3.3.1 预应力项 |
| 3.3.2 混凝土项 |
| 3.3.3 轴力项 |
| 3.4 公式对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 抗弯承载力计算公式 |
| 4.1 理论分析 |
| 4.1.1 截面等效 |
| 4.1.2 基本假定 |
| 4.1.3 计算公式的基本形式 |
| 4.2 公式推导 |
| 4.2.1 普通钢筋钢带 |
| 4.2.2 预应力钢筋钢带 |
| 4.3 公式对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读硕士学位期间的学术论文与研究成果 |
| 致谢 |
（8）填芯PHC管桩抗弯抗剪性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 预应力混凝土管桩概述 |
| 1.1.1 预应力混凝土管桩简介 |
| 1.1.2 国内外预应力混凝土管桩发展过程 |
| 1.1.3 预应力混凝土管桩的优缺点 |
| 1.2 预应力混凝土管桩研究现状 |
| 1.2.1 国内外预应力混凝土管桩的研究现状 |
| 1.2.2 预应力混凝土管桩抗弯承载性能研究 |
| 1.2.3 预应力混凝土管桩抗剪承载性能研究 |
| 1.3 本文研究的主要意义和目的 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 第二章 填芯PHC管桩抗弯、抗剪承载力试验 |
| 2.1 试验概况 |
| 2.1.1 试验目的 |
| 2.1.2 试件准备 |
| 2.1.4 材料性能 |
| 2.2 试验加载方法 |
| 2.3 抗裂荷载和极限荷载的确定 |
| 2.4 抗弯试验加载装置和测点布置 |
| 2.4.1 抗弯试验加载装置 |
| 2.4.2 抗弯试验测点布置 |
| 2.5 抗弯试验加载过程 |
| 2.6 抗剪试验加载装置和测点布置 |
| 2.6.1 抗剪试验加载装置 |
| 2.6.2 抗剪试验测点布置 |
| 2.7 抗剪试验加载过程 |
| 2.8 试验结果分析 |
| 2.8.1 抗弯试验结果分析 |
| 2.8.2 抗剪试验结果分析 |
| 2.9 本章小结 |
| 第三章 填芯PHC管桩抗弯抗剪承载力公式建立 |
| 3.1 填芯PHC管桩抗弯、抗剪承载力性能分析 |
| 3.1.1 填芯PHC管桩抗弯性能分析 |
| 3.1.2 填芯PHC管桩抗剪性能分析 |
| 3.2 填芯PHC管桩抗弯承载力计算 |
| 3.2.1 填芯PHC管桩抗弯承载力计算 |
| 3.2.2 试验结果与计算结果对比分析 |
| 3.3 填芯PHC管桩抗剪承载力计算 |
| 3.3.1 填芯PHC管桩抗剪承载力计算 |
| 3.3.2 试验结果与计算结果对比分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 PHC管桩抗弯、抗剪性能有限元分析 |
| 4.1 有限元分析方法 |
| 4.1.1 有限元方法简介 |
| 4.1.2 ANSYS软件简介 |
| 4.2 有限元计算模型 |
| 4.2.1 单元选取 |
| 4.2.2 材料本构关系 |
| 4.3 PHC管桩抗弯模拟 |
| 4.3.1 抗弯模型网格划分和约束边界情况 |
| 4.3.2 加载情况 |
| 4.3.3 PHC管桩抗弯ANSYS模拟结果分析 |
| 4.4 PHC管桩抗剪模拟 |
| 4.4.1 抗剪模型网格划分和边界约束情况 |
| 4.4.2 加载情况 |
| 4.4.3 PHC管桩抗剪ANSYS模拟分析结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 研究总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间主要研究成果 |
| 致谢 |
（9）高延性钢棒预应力混凝土管桩抗震性能分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 管桩桩基的震害调查 |
| 1.2.1 液化土体中管桩桩基的震害 |
| 1.2.2 非液化土体中管桩桩基的震害 |
| 1.3 管桩抗水平地震力的研究现况 |
| 1.3.1 国外对管桩抗水平地震力的研究 |
| 1.3.2 国内对管桩抗水平地震力的研究 |
| 1.4 我国的管桩行业发展 |
| 1.5 管桩抗震性能研究中存在的问题 |
| 1.6 本文的主要研究方法和内容 |
| 1.6.1 研究方法 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第二章 PHC管桩抗震性能的有限元分析 |
| 2.1 ANSYS工程结构数值分析 |
| 2.1.1 几何模型 |
| 2.1.2 有限元模型 |
| 2.1.3 载荷施加 |
| 2.1.4 求解 |
| 2.1.5 后处理 |
| 2.2 非线性有限元分析方法 |
| 2.3 混凝土结构的非线性有限元理论 |
| 2.4 预应力混凝土结构有限元概述 |
| 2.5 PHC管桩试验简介 |
| 2.5.1 试件设计 |
| 2.5.2 材料力学性能 |
| 2.5.3 试验加载装置 |
| 2.5.4 试验加载制度 |
| 2.6 PHC管桩有限元模型 |
| 2.6.1 有限元模型中的单元选取 |
| 2.6.2 预应力钢筋的材料属性和本构模型 |
| 2.6.3 混凝土材料属性和本构模型 |
| 2.6.4 预应力施加 |
| 2.6.5 网格划分 |
| 2.6.6 加载制度和求解器的选择 |
| 2.7 有限元模型的验证 |
| 2.7.1 试验和有限元分析的滞回曲线对比 |
| 2.7.2 试验和有限元分析的骨架曲线对比 |
| 2.7.3 试验和有限元分析的极限荷载对比 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 高延性钢棒预应力混凝土管桩抗震性能的有限元分析 |
| 3.1 抗震管桩的研究现状 |
| 3.2 高延性钢棒的伸长率 |
| 3.3 高延性钢棒混凝土管桩的有限元模型 |
| 3.3.1 有限元模型的单元选取 |
| 3.3.2 材料本构 |
| 3.3.3 预应力施加 |
| 3.3.4 网格划分 |
| 3.3.5 加载制度 |
| 3.3.6 非线性分析的相关选项 |
| 3.4 抗震性能分析 |
| 3.4.1 滞回曲线分析 |
| 3.4.2 骨架曲线分析 |
| 3.4.3 刚度退化曲线 |
| 3.4.4 耗能能力 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 影响HDPHC管桩抗震性能的因素分析 |
| 4.1 体积配筋率的影响 |
| 4.1.1 荷载-位移滞回曲线 |
| 4.1.2 荷载-位移骨架曲线 |
| 4.2 预应力筋配筋率的影响 |
| 4.2.1 荷载-位移滞回曲线 |
| 4.2.2 荷载-位移骨架曲线 |
| 4.3 预压应力的影响 |
| 4.3.1 荷载-位移滞回曲线 |
| 4.3.2 荷载-位移骨架曲线 |
| 4.4 混凝土强度的影响 |
| 4.4.1 荷载-位移滞回曲线 |
| 4.4.2 荷载-位移骨架曲线 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（10）改进型PHC管桩抗震性能试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 桩基的震害 |
| 1.2.1 桩在非液化地基中的震害 |
| 1.2.2 桩在液化地基中的震害 |
| 1.3 桩基水平受力性能研究现状 |
| 1.3.1 国外对桩基水平受力性能的研究 |
| 1.3.2 国内对桩基水平受力性能的研究 |
| 1.4 管桩抗震性能研究存在的问题 |
| 1.5 本文的研究方法 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第二章 管桩低周往复加载试验概况 |
| 2.1 试验概述 |
| 2.2 试件设计 |
| 2.3 试件的制作 |
| 2.3.1 管桩钢筋笼 |
| 2.3.2 桩身预留孔 |
| 2.3.3 混凝土搅拌 |
| 2.3.4 填芯混凝土的浇筑 |
| 2.4 材料力学性能 |
| 2.4.1 钢筋力学性能 |
| 2.4.2 钢纤维力学性能 |
| 2.4.3 混凝土力学性能 |
| 2.5 试验加载装置及加载制度 |
| 2.5.1 试验加载装置 |
| 2.5.2 试验加载制度 |
| 2.6 试验观测和数据采集 |
| 2.6.1 测点布置 |
| 2.6.2 数据采集和记录 |
| 第三章 PHC管桩低周往复加载试验分析 |
| 3.1 破坏过程和破坏特征 |
| 3.1.1 试件破坏过程 |
| 3.1.2 破坏特征分析 |
| 3.2 低周往复性能分析 |
| 3.2.1 滞回曲线 |
| 3.2.2 骨架曲线 |
| 3.2.3 刚度退化曲线 |
| 3.2.4 耗能能力 |
| 3.2.5 累积损伤评价 |
| 3.2.6 承载力及位移延性分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 SFPHC管桩低周往复加载试验分析 |
| 4.1 破坏过程和破坏特征 |
| 4.1.1 试件破坏过程 |
| 4.1.2 破坏特征分析 |
| 4.2 低周往复性能分析 |
| 4.2.1 滞回曲线 |
| 4.2.2 骨架曲线 |
| 4.2.3 刚度退化曲线 |
| 4.2.4 耗能能力 |
| 4.2.5 累积损伤评价 |
| 4.2.6 承载力及位移延性分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 PRC管桩低周往复加载试验分析 |
| 5.1 破坏过程和破坏特征 |
| 5.1.1 试件破坏过程 |
| 5.1.2 破坏特征分析 |
| 5.2 低周往复性能分析 |
| 5.2.1 滞回曲线 |
| 5.2.2 骨架曲线 |
| 5.2.3 刚度退化曲线 |
| 5.2.4 耗能能力 |
| 5.2.5 累积损伤评价 |
| 5.2.6 承载力及位移延性分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 填芯管桩低周往复加载试验分析 |
| 6.1 破坏过程和破坏特征 |
| 6.1.1 试件破坏过程 |
| 6.1.2 破坏特征分析 |
| 6.2 低周往复性能分析 |
| 6.2.1 滞回曲线 |
| 6.2.2 骨架曲线 |
| 6.2.3 刚度退化曲线 |
| 6.2.4 耗能能力 |
| 6.2.5 累积损伤评价 |
| 6.2.6 承载力及位移延性分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 管桩在低周往复荷载作用下的有限元分析 |
| 7.1 概述 |
| 7.2 有限元模型的建立 |
| 7.2.1 单元类型的选取 |
| 7.2.2 材料本构关系及破坏准则 |
| 7.2.3 预应力的施加 |
| 7.2.4 网格划分 |
| 7.2.5 加载制度及求解器 |
| 7.3 有限元模型的验证 |
| 7.3.1 试验和分析的滞回曲线对比 |
| 7.3.2 试验和分析的极限荷载对比 |
| 7.4 影响PRC管桩低周往复性能的因素分析 |
| 7.4.1 预应力筋配筋率的影响 |
| 7.4.2 非预应力筋配筋率的影响 |
| 7.4.3 体积配箍率的影响 |
| 7.4.4 预压应力的影响 |
| 7.5 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
四、预应力混凝土管桩研究与应用进展（论文参考文献）
- [1]弹卡式连接预应力混凝土方桩接头耐久性能研究[D]. 刘伟扬. 浙江大学, 2021(06)
- [2]基于数值模拟的非预应力UHPC管桩基承载能力分析[D]. 彭俊杰. 湘潭大学, 2020
- [3]管桩预应力自动张拉机优化设计与可靠性分析[D]. 杜卫东. 湖北工业大学, 2020(08)
- [4]PHC管桩与承台连接节点拉弯承载性能影响的模拟分析[D]. 李强. 太原理工大学, 2020(07)
- [5]填芯大直径随钻跟管桩竖向抗压承载性能试验及数值分析研究[D]. 吴声扬. 广州大学, 2019(01)
- [6]灌注桩与预应力桩抗震性能数值模拟与对比分析[D]. 李明娟. 天津大学, 2018(06)
- [7]混合配筋预应力混凝土管桩抗剪及抗弯承载性能研究[D]. 胡锐. 武汉大学, 2018(06)
- [8]填芯PHC管桩抗弯抗剪性能研究[D]. 王威. 湖南工业大学, 2016(05)
- [9]高延性钢棒预应力混凝土管桩抗震性能分析[D]. 宁飞. 天津大学, 2014(03)
- [10]改进型PHC管桩抗震性能试验研究[D]. 王文进. 天津大学, 2014(08)