Biege-Druck-Leistungsfähigkeit von verstellbaren bewehrten Betonpfählen

ZHOU Zhiguo ,  

XIAO Fangsheng ,  

YANG Jun ,  

WU Qiming ,  

摘要

Verstellbare bewehrte Betonsäulen (S-PC) können effektiv die Probleme der niedrigen Bewehrungskorbbaueffizienz und der instabilen Qualität traditioneller bewehrter Betonpfähle (RC) im eingeschränkten Raum überwinden. Die Bewehrungsstruktur dieser neuen Pfahlart unterscheidet sich jedoch deutlich von konventionellen Pfählen, und es mangelt an Forschungsergebnissen zum horizontalen Belastungs- und Verformungsmechanismus sowie an zuverlässigen und vernünftigen Konstruktionsrichtlinien. Basierend auf der ABAQUS-Finite-Elemente-Plattform wurde ein dreidimensionales numerisches Modell von S-PC erstellt und seine Zuverlässigkeit durch den Vergleich mit vorhandenen Versuchsergebnissen validiert; es wurden systematisch die Unterschiede in der Biege-Druck-Leistungsfähigkeit zwischen S-PC und RC analysiert; der Einfluss der Längsbewehrungsrate, des Bügelabstands, der Vorspannung der Längsbewehrung, der Betonfestigkeit und der Achskraft auf das Biege-Druck-Verhalten von S-PC wurde untersucht; angesichts der Vorhersageabweichungen der relevanten Formeln in der Norm "Bemessungsnorm für Betonbauwerke (GB 50010—2010)" wurden korrigierte Rechenformeln für Rissmoment und Grenzmoment für S-PC vorgeschlagen. Die Ergebnisse zeigen: Das Finite-Elemente-Modell kann das Biege-Druck-Verhalten von S-PC genau simulieren; bei Bewehrungen gleicher Festigkeit sind die Rissbeständigkeit und Tragfähigkeit von vorgespannten S-PC und RC ähnlich, wobei erstere eine um ca. 37 % höhere Duktilität aufweist; Achskraft, Längsbewehrungsgrad und Vorspannung sind entscheidende Einflussfaktoren auf das Biege-Druck-Verhalten von S-PC, während Bügelabstand und Betonfestigkeit weniger Einfluss haben; die korrigierte Rissmomentformel ist deutlich genauer als die Normformel, und die korrigierte Grenzmomentformel vermeidet das Lösen transzendenter Gleichungen bei weiterhin hoher Genauigkeit.

关键词

verstellbarer Bewehrungskorb;Pfahl;Biege-Druck-Leistungsfähigkeit;Momentenberechnung;Finite-Elemente-Analyse

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