钢管桩桩头剪力键间距优化设计

发布时间：2021-01-26 21:51

　　在码头和深海工程中常采用剪力键连接钢管桩与上部结构,以提高钢管桩的承载力及结构整体性。剪力键的间距是影响钢管桩桩头受力性能的重要影响因素。以桩头带两个剪力键的钢管桩为研究对象,建立8组有限元模型,利用Gebman试验报告中的试验值与数模值进行对比。结果表明:1)试验值与数模值误差较小,且变化趋势一致。2)钢管桩承载力和钢管桩桩头复合刚度随着剪力键间距的增大先增加后减小,剪力键间距介于1. 0D～1. 2D时,钢管桩整体受力性能最好。3)剪力键的最优设计间距始终在1. 0D附近,随着桩径的增加,剪力键的最优设计间距可适当减小。其研究成果为实际工程中钢管桩桩头剪力键的设计提供了重要的参考。 

【文章来源】：水运工程. 2020,(06)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

钢管桩桩头剪力键构造

为更好地探究剪力键间距对钢管桩受力性能的影响，本文建立8组不同的模型，每组模型的桩长均为2.7 m，靠近底端的剪力键与桩底端固定距离为0.9 m。剪力键均采用矩形剪力键，其尺寸构造相同，厚度h=13.5 mm，宽度b=6.75 mm。编号S1～S4的模型桩径D均为0.6 m，钢管壁厚t=4.8 mm;编号S5～S6的模型桩径D均为0.8 m，钢管壁厚t=6.4 mm。剪力键间距分别为钢管桩0.8D、1.0D、1.2D、1.4D。直径D为0.6、0.8 m。模型见图2，钢管桩模型尺寸构造见表1。选用C30混凝土，弹性模量Ec=33.5 GPa，泊松比ν=0.2，用塑性损伤模型来模拟混凝土塑性。钢管和剪力键均用Q345钢，弹性模量Es=206 GPa，泊松比ν=0.3，用Von Mises屈服准则等向弹塑性模型模拟钢材的弹塑性。

数模结果与试验结果对比

【参考文献】：
期刊论文
[1]钢管桩剪力键在内河码头中的运用[J]. 喻宣瑞,李怡,肖波.  水运工程. 2019(06)
[2]钢管桩中剪力键分配系数的数值模拟[J]. 喻宣瑞,李怡,张星星,肖波,徐炜.  水运工程. 2019(02)
[3]剪力环对钢管混凝土粘结强度影响的试验[J]. 吴美艳,余天庆.  湖北工学院学报. 2004(01)

硕士论文
[1]港工钢管桩剪力键优化设计研究[D]. 郭银.重庆交通大学 2018



本文编号：3001872