实验2:高桩及板桩试验
工程桩测试方案

工程桩测试方案一、背景与目的地基桩承担了建筑物的整体荷载,直接关系到建筑物的安全和稳定。
因此,为了及时发现地基桩的状况,保障建筑物的结构安全,需要对地基桩进行测试。
本测试方案旨在对地基桩进行全面、准确、可靠的测试,为工程提供可靠的数据支持。
具体目的包括:1. 测试地基桩的承载力、变形性状等重要技术指标,确定地基桩的承载能力和变形情况;2. 发现地基桩可能存在的缺陷或病害,及时进行处理和修复;3. 为设计和施工提供可靠的依据,确保建筑物的结构安全和稳定。
二、测试对象地基桩属于基础工程,是建筑物的承重元件,在工程中具有至关重要的地位。
为了保障建筑物的安全,本测试方案将主要测试以下类型的地基桩:1. 钻孔灌注桩2. 预应力桩3. 钢筋混凝土桩4. 螺旋桩三、测试方法地基桩的测试方法主要包括非破坏性测试和破坏性测试两种。
非破坏性测试通过监测地基桩在使用过程中的变形情况来确定其承载能力和变形性状;破坏性测试则是通过实验室试验对地基桩进行破坏性测试,获得更准确的技术指标。
1. 非破坏性测试(1)静载试验静载试验是常见的一种非破坏性测试方法,通过在地基桩上施加水平荷载或垂直荷载,来监测地基桩的变形情况。
具体步骤包括:① 在地基桩顶部安装荷载传感器,用于实时监测荷载大小和荷载变化情况;② 选择合适的加载方式和加载速度,对地基桩进行荷载试验;③ 监测地基桩的变形情况,包括沉降、倾斜、扭转等情况;④ 根据试验数据,推导出地基桩的承载能力和变形性状。
(2)动载试验动载试验是通过在地基桩上施加动力荷载,来模拟地震或其他外界作用下的变形情况。
具体步骤包括:① 在地基桩顶部安装振动传感器,用于实时监测振动大小和频率;② 选择合适的振动参数,对地基桩进行振动试验;③ 监测地基桩的振动情况,包括振幅、频率等情况;④ 根据试验数据,推导出地基桩在动力作用下的变形情况。
2. 破坏性测试(1)钻芯取样试验钻芯取样试验是一种常见的破坏性测试方法,通过在地基桩上取样,并对取样的土样进行试验,来确定地基桩的承载能力和变形性状。
桩基检测实验方案

桩基检测实验方案一.高应变实验准备工作1.为确保试验时锤击力的正常传递和提高工作效率,应先凿掉桩顶部的破碎层和软弱混凝土,试验前应先做桩头桩头,具体做法如下图:2‹ffi6Λ三注:桩头的混凝土强度等级比桩身的混凝土强度等级高一级,待桩头的混凝土强度达到试验要求后方可进行试验。
2、桩头顶面应水平、平整,桩头中轴线与桩身中轴线应重合,桩头截面积应与原桩身截面积相同,桩头主筋应全部直通至桩顶混凝土保护层之下,各主筋应在同一高度上。
3、桩头应高出桩周土2~3倍桩径,桩周1.2m以内应平整夯实;4、桩身强度达到设计要求。
5、开挖坑尺寸为宽X长X深二桩径χl20OmmX2倍桩径(深度为距桩顶)的两个相对的坑。
砌筑工作平台:在桩对称的两边砌平台,另两边挖坑,平台顶面宜在距桩顶顶±60Omm范围内,两平台应水平且互相平行。
6、试桩场地应平整、稳固适合吊车及平板车的出入;根据导向架和重锤的重量配备相应吨位的吊车。
二■低应变实验准备1.凿去桩顶浮浆或松散、破损部分,露出坚硬的混凝土表面。
2、桩顶表面应平整干净且无积水。
3、在桩顶表面打磨出平整光滑的检测面(检测面约为:IoCm~15cm),面内不得有气孔及松动区域,并保持检测面的干燥。
4、测试时桩头不得与混凝土承台或垫层相连,而将其与桩侧断开。
5、准备传感器耦和剂(黄油或建筑胶等)三、超声波实验准备1.检测前应检查声波管是够畅通,管口高出桩顶100mm;若不畅通,必须设法弄通;2、检测前就进行孔内清洗,管内应注满清水,且保持畅通;四、低应变反射波法检测1.基本流程低应变检测一般首先进行,以了解试验前桩身的完整性。
进行低应变试验前通知委托方或现场监理工程师,经批准后进场进行试3佥,操作步骤参考如下:⑴传感器安装面预处理;⑵安装传感器;⑶调整仪器进入接受状态;⑷检查信号、存储信号;⑸重复观测确定信号一致性;⑹改变锤击位置及接受位置,重新观测;⑺对异常桩重点对待。
桩基检测实训

桩基检测实训一、桩基检测的重要性桩基是建筑物的重要支撑结构,其质量和稳定性直接影响整个建筑物的安全性和耐久性。
因此,对桩基的检测是确保建筑物安全的重要环节。
桩基检测的主要目的是评估桩基的承载能力、质量以及与周围土层的相互作用情况,以便及时发现问题并采取相应的措施。
二、常用的桩基检测方法和技术1. 静载试验静载试验是最常用的桩基检测方法之一。
该方法通过施加静载于桩顶,测量桩身的沉降变形和抗力变化,以评估桩基的承载能力。
静载试验可分为静载荷试验和静力荷载试验两种类型。
其中,静载荷试验是通过逐渐增加施加在桩顶的荷载,观测桩身的沉降和抗力变化;而静力荷载试验则是通过施加固定的荷载,并测量桩身的沉降和抗力。
静载试验的优点是操作简单、结果可靠,但缺点是成本较高且需要较长的测试时间。
2. 动力试验动力试验是一种通过测量桩身振动特性来评估桩基承载能力的方法。
该方法通过在桩顶施加冲击荷载,观测桩身的振动响应,推断桩基的承载力。
常见的动力试验方法有冲击试验、声波试验和振动试验等。
其中,冲击试验是最常用的方法,通过在桩顶施加冲击荷载,测量桩身的振动响应,以推断桩基的承载能力。
动力试验的优点是操作简便、速度快,但缺点是结果的精确性受到一定的限制。
3. 钻孔取样钻孔取样是一种通过钻孔取得土样,以评估桩基质量和土层情况的方法。
该方法通常用于确定桩基的强度和质量,并获取土层的物理性质、力学特性和水文特征等信息。
钻孔取样可以通过不同的钻孔方式进行,如人工钻孔、机械钻孔和岩芯钻孔等。
钻孔取样的优点是能够直接获取土层样本,结果可靠,但缺点是取样过程较为复杂,且对现场条件要求较高。
三、桩基检测的注意事项1. 检测前需进行充分的调查和分析,了解桩基的设计要求、施工工艺和工程环境等信息,以便选择合适的检测方法和技术。
2. 在进行桩基检测时,需严格按照相关规范和标准操作,确保测试的准确性和可靠性。
3. 对于桩基的检测结果,应进行合理的分析和解读,以便及时发现问题和采取相应的措施。
桩基高应变动力试验检测方案

桩基高应变动力试验检测方案一、试验目的1.评估桩基承载性能,包括承载能力和变形性能;2.获取桩基的静力参数和动力参数,用于进一步基础设计和结构分析;3.验证桩基设计的合理性和安全性。
二、试验准备1.选择试验桩基:根据实际工程情况和试验目的选择试验桩基,包括桩径、桩长、桩型等;2.试验设备准备:准备桩基高应变动力测试仪器和设备,如测频仪、传感器等;3.试验方案制定:制定桩基高应变动力试验的具体方案,包括试验方法、试验参数等。
三、试验步骤1.桩基预应力松解:根据试验方案,对试验桩基进行预应力松解,确保试验前桩基的应力状态合理;2.放置传感器:在试验桩基的预留孔中或其他合适位置,安装高应变传感器,用以测量桩基的应变变化;3.施加荷载:根据试验方案,在试验桩基上施加荷载,可以采用静力荷载或动力荷载,静力荷载可以通过制造荷载测定器进行施加;4.测量数据:实时测量桩基上的应变变化,主要测量桩顶和桩身的应变变化;5.检测结果分析:根据测量数据,进行桩基的静力参数和动力参数的分析计算,包括桩的承载能力、刚度、阻尼比等;6.试验结束:根据试验结果和试验方案,评估桩基的承载能力和变形性能,进行结论和建议的提出。
四、试验数据分析1.易变深度分析:通过测量桩身的应变变化,计算出桩身易变深度,从而了解桩基的侧向变形性能;2.桩的承载能力分析:根据试验数据,计算试验桩基的承载能力,可以采用一般公式或者基于曲线的方法进行计算;3.桩的刚度分析:根据试验数据,计算试验桩的刚度,可以包括静力刚度和动力刚度;4.阻尼比分析:根据试验数据,计算试验桩的阻尼比,可以采用谐波方法或者方差法进行计算;5.结果验证和应用:根据上述数据分析结果,验证桩基设计的合理性和安全性,并对工程实际应用进行建议。
五、试验注意事项1.选择试验桩基时要代表性和典型性;2.试验设备和设备要进行校准和检验,确保测量准确和可靠;3.试验方案要详细完整,确保试验过程的可控性和可重复性;4.试验过程中应加强安全措施,如防护措施、防滑措施等;5.试验完成后要对数据进行处理和分析,确保结果的准确性和可靠性。
工程桩试压检测方案

工程桩试压检测方案一、前言工程桩试压检测是土建工程中非常重要的一个环节,其目的是为了检验桩基的承载能力、稳定性和安全性,以保证工程质量和安全。
工程桩试压检测方案包括试验前的准备工作、试验过程中的操作步骤、数据处理及分析方法、试验后的结论和建议等部分。
本文将从以上几个方面详细介绍工程桩试压检测方案,以期为相关工程人员提供一些参考和帮助。
二、试验前的准备工作1. 根据实际情况确定试验桩的类型、数量、位置和试验方法,以确保试验的全面性和代表性。
2. 对试验桩的相关资料进行收集和整理,包括桩的材料、尺寸、长度、规格等信息,以及桩基的设计图纸和相关规范标准。
3. 对试验桩周边进行勘察,确定桩基的地质条件、土层分布、地下水位等情况,有利于后续的数据分析和结论。
4. 对试验桩进行表面清理,确保试验过程中的安全和准确性。
5. 确定试验过程中所需的试验设备和工具,并进行相关的验收和校准。
6. 制定相关的试验方案和测试标准,明确试验的目的和要求。
7. 对试验人员进行相关的培训和技术指导,确保他们能够熟练掌握试验过程中的操作要点和要领。
8. 安排好试验过程中所需的助手和相关人员,确保试验过程的顺利进行。
三、试验过程中的操作步骤1. 准备工作:对试验设备进行检查、验收和校准,确保设备的正常运转和准确性。
2. 桩基的清理:对试验桩的表面进行清理,清除可能影响试验结果的杂物和污物。
3. 确定试验方案:根据试验桩的类型和试验要求,确定试验方案和试验过程中的操作步骤。
4. 安装试验设备:在试验桩的适当位置安装试验设备,确保设备的牢固和稳定。
5. 进行试验:根据试验方案和操作要求进行试验,确保试验结果的准确性和可靠性。
6. 实时记录数据:在试验过程中,对试验结果进行实时记录,并对数据进行分析和处理。
7. 试验结束:在试验结束后,对试验设备进行清理和维护,以备下次试验使用。
四、数据处理及分析方法1. 数据记录:将试验过程中的各项数据进行记录和保存,包括试验桩的材料、型号、长度、直径、地下水位、试验方法、试验结果等。
桩基工程试验方案

桩基工程试验方案一、试验目的本试验旨在对桩基工程进行必要的试验,以评估桩基工程的承载性能和隐患,为工程设计提供依据和参考数据。
具体试验目的如下:1. 评估桩基承载能力,包括静载试验和动载试验;2. 对桩基工程的桩身和桩头进行必要的质量和稳定性检验;3. 分析土体的力学性质,包括土壤抗压强度、抗剪强度等;4. 确定桩基工程的设计参数和施工质量。
二、试验范围1. 静载试验:对桩基进行静载试验,包括侧向静载试验和端部静载试验;2. 动载试验:对桩基进行动载试验,包括振动压实试验和冲击试验;3. 桩身检验:对桩基的钢筋混凝土材料进行抗压、抗拉、抗冻融等试验;4. 土体检验:对周围土体进行土壤力学性质的试验分析,包括土壤抗压强度、抗剪强度等。
三、试验方法1. 静载试验1.1 侧向静载试验侧向静载试验是通过在桩基旁边施加水平荷载,以评估桩基的承载性能。
试验方案包括:a) 在不同深度的桩基设立静载试验点,按照工程要求施加水平荷载,并记录相应位移和应力变化;b) 采用剪应力计、位移传感器等设备进行数据采集和记录;c) 根据试验数据,分析桩基的承载性能和挠度变化情况。
1.2 端部静载试验端部静载试验是通过在桩基顶部施加垂直荷载,以评估桩基的承载性能。
试验方案包括:a) 在桩基顶部进行静载试验,按照工程要求施加垂直荷载,并记录相应位移和应力变化;b) 采用压力传感器、测斜仪等设备进行数据采集和记录;c) 根据试验数据,分析桩基的承载性能和沉降情况。
2. 动载试验2.1 振动压实试验振动压实试验是通过振动设备施加周期性荷载,以评估土体的力学性质和桩基的承载性能。
试验方案包括:a) 选择合适的振动设备和相应参数,对桩基进行振动压实试验;b) 在试验过程中,采用加速度计、压力传感器等设备进行数据采集和记录;c) 根据试验数据,分析土体的力学性质和桩基的承载性能。
2.2 冲击试验冲击试验是通过冲击负载施加到桩基上,以评估桩基的承载性能和稳定性。
长江高桩码头常见的几种靠船结构型式

长江高桩码头常见的几种靠船结构型式
长江高桩码头常见的几种靠船结构型式主要包括以下几种:高桩、墩墙、预制板桩、钢筋混凝土桩、木桩等。
一、高桩:
高桩是指在底部浅水区采用多根钢筋混凝土或钢桩安装成的桩群,具有结构简单、施工方便、经济实用等特点。
高桩多用于浅水区码头,在码头超过10米以上的地方,采用高桩进行固定,保持码头稳定。
二、墩墙:
墩墙是指一种立墙式靠船结构,由一排深入江底的墩柱和水槽组成,墩柱上方设有导航桩。
墩墙能够减少水流的冲击力,防止船只与码头发生碰撞。
墩墙施工简单,适用于较深水域的码头。
三、预制板桩:
预制板桩是指一种通过嵌入江底的钢筋混凝土桩进行固定的结构形式。
预制板桩有两种类型,一种是U型槽式,一种是箱形槽式。
预制板桩施工简单、工期短,适用于水域较深的码头。
四、钢筋混凝土桩:
钢筋混凝土桩是采用钢筋和混凝土构成的桩体,常用于长江高桩码头的建设。
钢筋混凝土桩具有结构稳定、抗冲击力强的特点,适用于不同水深的码头。
桩基施工中的检验与试验技术方法

桩基施工中的检验与试验技术方法桩基施工是建筑工程中十分关键的一环,它对整个建筑物的稳定性和安全性起着决定性的作用。
在桩基施工中,检验与试验技术方法的正确应用可以确保施工质量,提高工程的可靠性。
本文将从桩基工程的检验与试验方法入手,探讨其在实际施工中的应用。
一、静载试验静载试验是桩基施工中常用的检验方法之一。
通过施加外力,观察桩的沉降情况,可以获得桩身的承载力和刚度等重要参数。
静载试验的方法多种多样,常见的有振动压桩法、载荷直接测量法和锚杆双侧反力法等。
振动压桩法适用于长桩和灵敏性强的软土层,在试验时需要对振动进行精确控制,以准确测定桩身的侧阻力和端阻力。
载荷直接测量法通过在桩顶施加力,通过测量上移的应变和位移,来计算桩的载荷承受能力和刚度。
锚杆双侧反力法是一种间接测量法,利用锚杆对桩顶施加的反力,通过力的平衡原理计算桩的承载力。
二、动力触探动力触探是一种逐层探土的试验方法,可以获取不同土层的物理性质和力学参数。
在桩基施工中,通过动力触探可以了解地下土层的情况,为桩型选择和施工方案提供依据。
触探的主要设备是动力钻机和钻杆,钻杆上装有测头,通过动力钻机的旋转和棍击,将测头驱入土层,测量阻力和击数等参数。
地层的物理性质和抗压强度主要通过阻力来表示,而地层的密度和抗剪强度则通过击数来表示。
根据触探曲线的特征,可以判断地层的类型和力学参数。
三、负荷试验负荷试验是桩基施工中常用的试验方法之一,通过施加垂直负荷,测量桩身的变形和应力,以评估桩的状态和力学性能。
静载试验是负荷试验的一种形式,通过施加静载,测量桩顶的沉降,来考察桩身的承载力。
动力荷载试验是另一种常用的负荷试验方法,通过施加冲击负荷,测量桩顶的位移和沉降速度,来评估桩的刚度和阻尼等参数。
负荷试验的目的是确定桩的受力性能和承载能力,为桩基的设计和后续施工提供依据。
四、超声波检测超声波检测是一种非破坏性的试验方法,可以用于检测桩身及其周围的土层的质量和缺陷。
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高桩码头上部结构受力特性试验及板桩码头受力特性试验组长:刘硕组员:刘逸洲、沈曙东、王开元、林坦、鄢拓涵指导老师:肖一波试验1高桩码头上部结构受力特性试验一、试验目的、要求高桩码头上部结构受力特性试验主要是通过试验了解板梁式高桩码头的结构组成、传力机理,了解在垂直外荷载作用下板梁式高桩码头结构的受力特性,包括面板、纵梁、横梁等的受力特性。
1.在垂直荷载作用下码头面板振弦式应变计的频率测试;2.在垂直荷载作用下码头纵梁振弦式应变计的频率测试;3.在垂直荷载作用下码头横梁振弦式应变计的频率测试。
二、试验设备、仪器高桩码头模型、振弦式应变计、采点箱、振弦频率仪、计算机、垂直加压系统、电源、台秤、铅块。
其中高桩码头模型按照相似定律采用一定的相似比尺设计制作。
三、试验原理高桩码头是应用广泛的主要码头结构型式之一。
它的工作原理是通过桩台把码头上的荷载分配给桩,桩再把这些荷载传到地基中。
板梁式高桩码头上部结构主要由面板、纵梁、横梁、桩帽和靠船构件组成。
本次试验采用板梁式高桩码头结构型式。
试验模型主要由面板、纵梁、横梁、桩帽、桩和靠船构件等组成,面板、纵梁、横梁均采用连续结构,纵横梁采用不等高的连接方式,横梁搁置在桩帽上。
前门机轨道梁下布置一对双直桩,后门机轨道梁下布置一对叉桩,中纵梁下布置单直桩。
靠船构件采用悬臂梁式。
整个上部构件采用整体连接方式,见图1-1所示。
垂直方向的荷载,包括上部结构自重力、固定设备自重力、堆货荷载、起重运输机械荷载、铁路荷载等以均布力和集中力的形式由面板→纵梁→横梁→桩基→地基。
港口航道工程综合试验指导书泥面线图1-1 高桩码头结构断面图四、试验步骤1、 在面板、纵梁、横梁表面各测点部位粘贴振弦式应变计,测点布置如图1-2所示;2、用引线将振弦应变计与采点箱相连,并将采点箱、振弦频率仪、计算机连接起来;3、开启振弦频率仪、计算机电源,打开计算机内已安装的XP99型振弦频率仪的联机软件searialport ;4、按动振弦频率仪的Ec 功能键,选择Ec9命令菜单,进入100点自动扫描自动定时测量状态,再按下RET 键,开始进行测量;5、待数据测量完毕后,按动Pr 键,选择Pr8命令菜单,进入串口向计算机送数状态,再按下RET 键,开始向计算机送入数据;6、打开联机软件searialport 操作菜单下的从仪器中接收数据子菜单,端口选用com1,波特率选择2400,起始点号选择000,终止点号选择034,并确定。
此时计算机自动读取振弦频率仪测定的数据,待数据读取完毕后存盘;7、将自控行车移动到设计的试验点位置,施加垂直荷载P i ;8、重复4~6步骤;9、卸荷;10、重复4~9步骤,直至设计荷载试验完毕。
图2 高桩码头纵梁、横梁、面板应变计布置图图1-2 高桩码头纵梁、横梁、面板应变计测点布置图五、试验记录及成果整理、分析1. 根据试验记录的结果,应用振弦传感器的工作原理,将各测点的试验频率值换算成各测点的应变值;2. 计算相应测点的弯矩值,并绘制出试验荷载下面板、纵梁、横梁的弯矩图;3. 结合港口水工建筑物所学的有关高桩码头的相关知识,根据高桩码头模型的工作状态,应用相关知识或相关的计算软件,对所做的试验进行理论分析计算,对比试验结果。
六、分析思考题1.为什么每次施加荷载前均需测定初始频率值?答:根据振弦式应变计的工作原理, 22210()k f k f f ε∆=∆=-。
故每次加载均需测定初始频率值。
2.仪器开始采集数据时,码头面上是否允许有人群荷载和其他荷载?答:不允许。
当仪器开始采集数据时,若码头面上有人群荷载或其他荷载时,振弦式应变计测得的结构振动频率值就不单单是垂直集中荷载引起的,还包括人群荷载或其他荷载引起的结构振动频率值,因此得到的实验数据统计分析达不到实验目的。
所以仪器开始采集数据时,码头面上不允许有人群荷载和其他荷载。
3.为什么强调振弦式应变计的粘贴方向?答:振弦式应变计粘贴在结构上,当被测结构物内部的应力发生变化时,应变计能够同步感受变形,变形通过前、后端座传递给振弦转变成振弦应力的变化,从而改变振弦的振动频率。
结构某一点各个方向的应变值是不一样的,这跟结构所用材料的泊松比等因素有关。
七、注意事项1、试验所加荷载为10~20kg 左右的铅块若干块,在试验过程中要轻拿轻放,注意安全,避免意外事故发生;2、每次外加荷载试验完毕后,卸除的铅块宜放置在模型以外的空置场地上,不可放置在码头面上;3、注意振弦应变计粘贴时,胶水涂层应厚薄均匀,并且粘贴要牢固;4、测量数据时,若发现振弦频率仪显示屏所显示的数据为“ErrL”,需要检查振弦应变计的被测信号是否开路、短路或测得数值越限。
此时若做数值存贮,将以0计。
八、编写试验报告1、试验名称、试验日期、试验小组、试验者及同组成员;2、试验目的、要求;3、试验的基本原理;4、试验设备及仪器;5、试验步骤;6、试验记录数据及其计算,并根据计算结果绘制试验荷载下纵、横梁的弯矩图。
7、讨论分析思考题。
试验2 板桩码头受力特性试验一、试验目的、要求板桩码头受力特性试验主要是通过试验了解有锚板桩码头的结构组成,了解有锚板桩墙后土压力的分布规律、板桩墙在外荷载作用下的变形规律及板桩墙的内力变化规律,了解在外荷载作用前后锚杆轴力的变化情况。
1、在外荷载作用下板桩墙的变形测试;2、板桩墙后土压力的测试;3、锚杆拉力的测试;4、在外荷载作用下板桩墙的内力测试。
二、试验设备和仪器板桩码头模型、振弦式应变计、振弦式钢筋计、振弦式土压力计、千分表、采点箱、振弦频率仪、计算机、水平加压系统(千斤顶、振弦应式反力计)、电源、台秤、铅块。
其中板桩码头模型按照相似定律采用一定的相似比尺设计制作,振弦式钢筋计和振弦式土压力计在制作模型时已经安装,详见图2-1、2-2。
三、试验原理板桩码头是利用板桩墙下部打入土中,上部安装各种锚碇结构(对有锚板桩而言)以维持其稳定。
本次试验模型采用单锚板桩结构型式。
主要构件由板桩墙、帽梁、导梁、锚杆和锚碇板组成。
板桩墙由下部打入地基的钢筋混凝土板桩构成连续墙;钢导梁采用10号槽钢,位于锚杆穿过板桩处;拉杆采用直径为25mm的钢筋制作,拉杆上装有紧张器;锚碇板采用混凝土板;板桩顶端用现浇钢筋混凝土做成帽梁。
板桩墙相当于一个竖直放置的梁,上端由拉杆拉紧,下端支承在地基中。
板桩墙承受墙前土压力、墙后土压力、水压力、船舶荷载等水平荷载。
拉杆作为板桩墙和锚碇结构之间的传力构件,将板桩墙上的水平荷载传递给锚碇结构,再将荷载传给后方地基。
单锚板桩在水平力的作用下,由于单锚板桩墙上的锚碇结构的固定作用,使得板桩墙上端受到约束而不能自由移动,从而在上端形成一个铰接的支承点,而板桩墙的下端由于其入土深度不同产生不同的工作状态:第一种工作状态:板桩入土不深,由于墙后主动土压力的作用,板桩产生弯曲变形,并围绕板桩上端支承点转动。
此时板桩中只有一个方向的弯矩且数值最大,入土部分位移较大。
属于自由支承情况,按底端自由支承的弹性线法计算。
第二种工作状态:其入土情况和受力情况介于第一和第三种工作状态之间。
第三种工作状态:随着板桩入土深度增加,入土部分出现与跨中相反方向的弯矩,板桩弹性嵌固于地基中,入土部分位移小。
按底端嵌固支承的弹性线法或竖向弹性地基梁法计算。
第四种工作状态:与第三种工作状态类似,但入土深度更大,固端弯矩大于跨中弯矩。
作用于板桩墙的土压力分布根据施工方法、拉杆位置及锚着点的水平位移、板桩入土深度、板桩刚度与地基之间的关系等因素的变化而不同,分为两类:①以顶端位移为主的情况,板桩墙的主动土压力呈线性分布,如同刚性墙的情况;②以弯曲变形为主,墙后主动土压力为“R”型分布。
板桩墙属于柔性薄壁结构,在土压力等侧向荷载作用下,其轴线将发生挠曲变形,呈复杂的曲线形状。
四、试验步骤1、在板桩墙前泥面以上沿高程方向(以板桩墙桩尖为基准面)按一定的间距安装百分表;2、在板桩墙前泥面以上沿高程方向(以板桩墙桩尖为基准面)按一定的间距粘贴振弦式应变计;3、用引线将振弦式应变计、振弦式钢筋计、振弦式土压力计与采点箱相连,并将采点箱、振弦频率仪、计算机连接起来;4、将千斤顶及振弦式反力计按照试验设计施加水平荷载的位置安装好,并将振弦式反力计与振弦频率仪(单点)连接起来;5、开启振弦频率仪、计算机电源,打开计算机内已安装的XP99型振弦频率仪的联机软件searialport;6、调零百分表;7、按动振弦频率仪的Ec功能键,选择Ec8命令菜单,进入20点自动扫描自动定时测量状态,再按下RET键,开始进行测量;8、待数据测量完毕后,按动Pr键,选择Pr8命令菜单,进入串口向计算机送数状态,再按下RET键,开始向计算机送入数据;9、打开联机软件searialport操作菜单下的从仪器中接收数据子菜单,端口选用com1,波特率选择2400,起始点号选择000,终止点号选择019,并确定。
此时计算机自动读取振弦频率仪测定的数据,待数据读取完毕后存盘;10、用单点频率仪读取振弦式反力计的初始频率值;;11、施加水平荷载Hi12、读取加荷后振弦式反力计的频率值;13、重复7~9步骤;14、读取百分表的读数并记录;15、卸荷;16、重复6~15步骤,直至设计荷载试验完毕。
五、试验记录及成果整理、分析1、板桩墙的变形:将所测得的位移绘制成板桩墙的变形曲线;2、板桩墙上的土压力:由振弦式土压力计测得各测点的频率换算成各测点的土压力,绘制作用于板桩墙上的土压力曲线(包括加荷前的曲线和加荷后的曲线)。
3、锚杆拉力(轴力):根据振弦式钢筋计测得在外荷载作用下的频率,计算各拉杆的轴力,并与加荷前拉杆轴力比较。
4、板桩墙上的弯矩变化:根据振弦式应变计在外荷载作用下的频率变化,换算成板桩墙的弯矩,绘制板桩墙在外荷载作用下弯矩图。
5、结合港口水工建筑物所学的有关板桩码头的相关知识,根据单锚板桩墙模型的工作状态,选用合适的计算方法和板桩码头计算软件,对所做的试验进行理论分析计算,对比试验结果。
六、分析思考题1、为什么每次荷载试验均需要测定初始频率值?答:根据振弦式应变计的工作原理, 22210()k f k f f ε∆=∆=-。
故每次加载均需测定初始频率值。
2、板桩墙后的土压力分布与哪些因素有关?答:板桩墙一般属于柔性结构,在土压力作用下其轴线将发生挠曲变形,作用在板桩墙上的土压力分布也随墙体的变形而变化。
这种土与墙相互作用的复杂性,给确定板桩墙上的土压力带来很大的困难。
一般地,认为作用于板桩墙上的实际土压力将视施工方法、锚杆装设处的水平位移、锚杆位置高低、板桩入土深度、板桩刚度与地基土性质之间的关系等因素有关.3、板桩墙的变形为何会呈复杂的曲线形状?答:板桩墙一般属于柔性结构,在土压力作用下其轴线将发生挠曲变形,作用在板桩墙上的土压力分布也随墙体的变形而变化。