一根钢管桩放在地上,怎么判断它受到多大的力会发生破坏?
钢管桩是一种组合构件,走钢管和高强混凝土组合而成。其强度和刚度都比较大。要想分析其承载力,需要先进行简化计算。如果整根都和地面接触,那主要是受压强度,压力达到一定数值,桩混凝土会被压坏。如果有两个支点,可以考虑简支或连续梁的受力模型
钢管桩的荷载位移曲线是研究其承载力和变形特性的重要手段,可以反映出桩的单桩承载力和桩与土壤的相互作用情况。一般来说,钢管桩的荷载位移曲线可分为三个阶段:弹性阶段、弹塑性阶段和塑性阶段。
1. 弹性阶段:当荷载作用在钢管桩上时,桩身开始弹性变形,此时荷载位移关系呈现出近似于线性的特点,荷载增大时,桩身变形加剧,但是恢复能力仍然很强,桩身的剪应力和弯矩都较小。
2. 弹塑性阶段:当荷载逐渐增大到一定程度时,钢管材料开始进入塑性变形阶段,此时荷载位移曲线的斜率明显减小,荷载增加比位移增加更快,桩身发生初步的稳定,剪应力和弯矩也随之增加。
3. 塑性阶段:当荷载继续增加到一定程度时,钢管材料进一步发生塑性变形,此时荷载位移曲线的斜率趋于水平,荷载增加比位移增加更慢,桩身发生显著的沉降和形变,荷载最终达到极限,桩发生破坏。
需要注意的是,不同的桩基类型和钢管材料对荷载位移曲线有很大影响,因此在实际工程中需要根据具体使用情况进行测试和分析。
钢管桩具有强度高,能承受较大冲击力,易于穿透硬土层,承载力高;能承受较大的水平力;桩长可任意调节;重量轻、刚度好,装卸运输方便;挤土量少等优点。但钢管桩易受腐蚀,所以需进行防腐处理。钢管桩一般使用无缝钢管,也可采用钢板卷板焊接而成,一般在工厂制作。按卷板制作工艺不同,钢管桩可分为直缝钢管桩和螺旋缝钢管桩两种。钢管桩的直径为400~1000mm、管壁厚度为6~50mm。一般由一节上节桩、若干节中节桩与一节下节桩组成。分节长度一般为12~15m。钢管桩桩端有开口型和闭口型两种。对于开口型桩端,为了使桩能穿透硬土层或含漂砾的土而不损伤桩端,桩端可做加强处理;闭口型桩端就是在桩端穿上桩靴,多用于端承桩。
单桩承载力定义
一般情况下,桩受到轴向力、横轴向力及弯矩作用,因此须分别研究和确定单桩的轴向承载力和横轴向承载力。
桩的承载力是桩与土共同作用的结果,了解单桩在轴向荷载下桩土间的传力途径、单桩承载力的构成特点以及单桩受力破坏形态等基本概念,将对正确确定单桩承载力有指导意义。
不同直径桩承载力检测需要分开做。按规范规定的检测数量是在同一条件下,不同承载力当然要分开。桩基静荷载试验法是指在桩顶施加荷载,了解在荷载施加过程中桩土间的作用,最后通过测得沉降曲线的特性判别桩的施工质量及确定桩的承载力。
大直径钢筋混凝土灌注桩的检测原理
对桩身的检测主要利用的是弹性波在桩身中的传播特性原理,当桩顶受到一定的激励信号时,就会产生振动波在桩身中进行传播,当该波遇到有断裂、缩颈、裂缝、夹泥等桩身缺陷状况时就会产生波的反射现象,最后将信息传送到桩顶上面的传感器上,在上面将会反映出桩身的缺陷问题。
静荷载试验法适用于检测单桩的竖向抗压承载力,利用静荷载试验法可将桩加载至破坏,为设计提供单桩承载力数据,作为设计依据。原位测量超大直径钢管桩的承载力的装置,包括一对内、外辅助钢板,内、外测量钢板,多个内、外壁应变传感器,内、外壁端阻压力传感器。
有桩的静载荷试验和按静力学公式计算等。
单桩竖向承载力由桩身材料强度和土对桩支承力综合确定,其中确定土对桩支承力方法主要有:桩的静载荷试验和按静力学公式计算等。
单桩的竖向极限承载力标准值为基桩承载力的最基本参数,其他如特征值、设计值都是根据竖向极限承载力标准值计算出来的。
扩展资料
不同桩型的特点
1、柱桩:由于桩底位移很小,桩侧摩阻力不易得到充分发挥。对于一般柱桩,桩底阻力占桩支承力的绝大部分,桩侧摩阻力很小常忽略不计。但对较长的柱桩且覆盖层较厚时,由于桩身的弹性压缩较大,也足以使桩侧摩阻力得以发挥,对于这类柱桩国内已有规范建议可予以计算桩侧摩阻力。
2、摩擦桩: 桩底土层支承反力发挥到极限值,则需要比发生桩侧极限摩阻力大得多的位移值,这时总是桩侧摩阻力先充分发挥出来,然后桩底阻力才逐渐发挥,直至达到极限值。
桩长很大的摩擦桩,也因桩身压缩变形大,桩底反力尚未达到极限值,桩顶位移已超过使用要求所容许的范围,且传递到桩底的荷载也很微小,此时确定桩的承载为时桩底极限阻力不宜取值过大。
参考资料来源:百度百科-单桩竖向承载力
参考资料来源:百度百科-单桩竖向抗压极限承载力