桩身应力.docx
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桩身应力
5桩身应力应变测试
5.1钢筋计的布置
钢筋笼制作时在试桩钢筋笼主筋上焊接安装频率式钢筋计（丹阳市岩泰工程仪器厂振弦式钢筋计，仪器型号YT-100A，仪器规格22），各测试断面位于不同性质土层的界面处，初始值测试在桩顶下0.4m处安装，其余在各层土底部布置一层钢筋计，最下一层在距桩底1.0m处，本工程每个试桩共布置11层22个钢筋计，见钢筋计布置示意图及表5.1钢筋计埋设断面位置表。
表5.1钢筋计埋设断面位置表
序号
土层
层厚（m）
钢筋计数量（支）
钢筋计埋深（m）
备注
1
第1层/粉土
2.04
2
0.40
桩顶
2
第2层/粉砂
13.80
2
2.04
桩身
3
第3层/粉土
7.10
2
15.84
桩身
4
第4层/细砂
2.60
2
22.94
桩身
5
第5层/粉质粘土
7.00
2
25.54
桩身
6
第6层/细砂、粉土
6.40
2
32.54
桩身
7
第7层/粗砂
3.60
2
38.94
桩身
8
第8层/粉土
1.50
2
42.54
桩身
9
第9层/卵石层
2.50
2
44.04
桩身
10
第10层/细砂
2.00
2
46.54
桩身
11
第11层/粉质粘土
1.46
2
49.00
桩底
50.00
22
5.2测试
5.2.1启封钢筋计线缆，测试其状态，记录钢筋计初始读数。
5.2.2加荷前读各钢筋计读数并记录，荷载稳定后再读一次，记录读数。
检查与上次读数的差值，分析读数的变化趋势，分析其合理性。
当发现异常时应进行检查复读，防止出现读数错误。
5.2.3加卸载结束后，妥善保护好钢筋计线缆，以备后日复测。
5.3测试数据整理
5.3.1分析原理
将钢筋计实测频率通过率定系数换算成钢筋力，求得钢筋计的应变量，再根据桩体内钢筋应变与混凝土应变相等的原理，求得桩体的应变，进而求出桩身第i断面处的轴力，根据第i层与第i+1层轴力之差，求得第i土层的侧阻力。
计算公式如下：
1.钢筋力
（5-1）
式中:
Pi--钢筋计力（kN）,P为正值时,钢筋计受拉,P为负值时,钢筋计受压；
K--标定系数，由厂家检验合格证提供；
Fi-实测频率模数；
F0-初始频率读数；
2．钢筋应变
（5-2）
式中：
--钢筋（计）应变，与混凝土应变（
）相等；
--钢筋计力（N）；
--钢筋计弹性模量，取值：
；
--钢筋与钢筋计截面积，取值：
。
3．桩身第i断面轴力（kN）
桩身第i断面处轴力
（5-3）
式中：
--桩身第i断面处轴力（kN）;
--第i断面处应变平均值；
--第i断面处桩身材料弹性模量（kPa），取值3.25×104Mpa;
--第i断面处桩身截面面积（m2）.
4.各土层侧阻力及桩端阻力分析：
（5-4）
（5-5）
式中：
--桩第i断面与第i+1断面间侧摩阻力（kPa）；
--桩检测断面顺序号，i=1,2,…11,自桩顶以下从小到大排列；
--桩身周长（m），取值3.14m；
--桩第i断面与第i+1断面之间的土层厚度（m）;
--桩端阻力（kPa）；
--桩端轴力（kN）；
--桩端截面积（m2）,取值0.785m2;
5．3．2单桩竖向抗压试验桩身应力测试成果
1．桩身轴力
S4桩各级压力下桩身轴力测试值（kN）表6.3.2-1
加载（kN）
检测深度
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
11000
12000
0.40
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
11000
12000
2.04
1805
2810
3792
4786
5820
6800
7820
8783
9768
10687
11652
15.84
797
1473
2210
3251
3890
4617
5440
6271
7215
8200
8945
22.94
500
843
1245
2116
2300
3000
4100
4723
5700
6800
7304
25.54
389
635
951
1612
1890
2400
3566
4183
5100
6202
6630
32.54
159
245
571
853
1259
1507
2400
3378
3700
4421
5100
38.94
88
126
359
521
777
1038
1800
2400
2400
3165
3945
42.54
67
87
253
298
469
650
1311
1500
1600
2323
3100
44.04
35
67
140
245
384
479
1014
1124
1200
1965
2700
46.54
12
43
71
106
200
225
543
598
757
1411
2000
49.00
0
21
23
56
80
110
201
296
486
975
1400
S5桩各级压力下桩身轴力测试值（kN）表6.3.2-2
加载（kN）
检测深度
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
11000
12000
0.40
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
11000
12000
2.04
1834
2768
3774
4734
5734
6700
7712
8712
9734
10645
11687
15.84
1016
1637
2353
3060
3757
4444
4962
5696
6325
7915
8527
22.94
541
901
1291
1710
2400
3048
3612
4435
5100
6500
7000
25.54
482
771
1154
1534
2018
2510
3000
3800
4500
5845
6349
32.54
277
483
730
1016
1302
1666
1909
2430
2788
3978
4867
38.94
108
239
304
402
500
759
921
1466
1816
2764
3412
42.54
50
86
157
228
350
335
512
912
1204
2000
2600
44.04
40
76
112
195
300
257
473
715
997
1689
2300
46.54
32
32
67
103
138
209
245
386
645
1245
1800
49.00
14
14
14
14
49
49
49
49
312
731
1300
S6桩各级压力下桩身轴力测试值（kN）表6.3.2-3
加载（kN）
检测深度
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
11000
12000
0.40
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
11000
12000
2.04
1830
2812
3812
4768
5800
6800
7789
8798
9812
10745
11675
15.84
670
1845
2700
3500
4300
5400
6100
7100
8200
8465
9421
22.94
480
1043
1621
2160
2632
3700
4300
5500
6400
7000
7700
25.54
350
864
1357
1812
2232
3000
3800
5000
5600
6245
7000
32.54
180
654
900
1000
1454
2100
2900
3800
4300
4788
5450
38.94
75
212
353
494
599
914
1300
2245
2900
3000
3987
42.54
30
61
122
250
400
579
845
1700
2200
2100
3000
44.04
10
32
75
154
282
422
645
1400
1912
1700
2600
46.54
0
10
35
70
143
290
387
800
1210
1300
1925
49.00
0
0
13
43
100
121
200
449
758
945
1350
2.各级压力下侧阻与端阻力
S4桩各级压力下侧阻力与端阻力（kPa）表6.3.2-4
加载（kN）土层深度
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
11000
12000
0.40
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
2.04
37.9
36.9
40.4
41.6
35.0
38.8
35.0
42.1
45.1
60.8
67.5
15.84
23.3
30.9
36.5
35.4
44.5
50.4
54.9
58.0
58.9
57.4
62.5
22.94
13.3
28.3
43.3
50.9
71.3
72.5
60.1
69.4
68.0
62.8
73.6
25.54
13.6
25.5
36.0
61.8
50.2
73.5
65.4
66.2
73.5
73.2
82.6
32.54
10.5
17.7
17.3
34.5
28.7
40.6
53.1
36.6
63.7
81.0
69.6
38.94
3.5
5.9
10.5
16.5
24.0
23.3
29.9
48.7
64.7
62.5
57.5
42.54
1.8
3.5
9.4
19.8
27.3
34.3
43.3
79.6
70.8
74.5
74.8
44.04
6.8
4.2
23.9
11.3
18.0
36.4
62.9
79.8
84.9
76.0
84.9
46.54
2.9
3.1
8.8
17.6
23.4
32.3
60.0
67.0
56.4
70.6
89.2
49.00
1.6
2.8
6.2
6.5
15.6
14.9
44.3
39.1
35.1
56.4
77.7
S5桩各级压力下侧阻力与端阻力（kPa）表6.3.2-5
加载（kN）土层深度
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
11000
12000
0.40
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
2.04
32.2
45.1
43.9
51.7
51.7
58.3
55.9
55.9
51.7
68.9
60.8
15.84
18.9
26.1
32.8
38.6
45.6
52.1
63.5
69.6
78.7
63.0
72.9
22.94
21.3
33.0
47.6
60.5
60.8
62.6
60.5
56.5
54.9
63.5
68.5
25.54
7.2
15.9
16.8
21.6
46.8
66.0
75.0
77.8
73.5
80.2
79.7
32.54
9.3
13.1
19.3
23.5
32.6
38.4
49.7
62.3
77.9
84.9
67.4
38.94
8.4
12.2
21.2
30.6
39.9
45.2
49.2
48.0
48.4
60.4
72.4
42.54
5.1
13.6
13.0
15.4
13.2
37.5
36.2
49.0
54.1
67.6
71.8
44.04
2.1
2.0
9.5
7.0
10.7
16.5
8.3
41.8
43.9
66.0
63.7
46.54
1.0
5.6
5.7
11.8
20.5
6.1
29.1
41.9
44.8
56.6
63.7
49.00
2.3
2.3
6.9
11.5
11.6
20.8
25.4
43.7
43.1
66.5
64.7
S6桩各级压力下侧阻力与端阻力（kPa）表6.3.2-6
加载（kN）土层深度
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
11000
12000
0.40
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
2.04
33.0
36.5
36.5
45.1
38.8
38.8
41.0
39.2
36.5
49.5
63.1
15.84
26.8
22.3
25.7
29.3
34.6
32.3
39.0
39.2
37.2
52.6
52.0
22.94
8.5
36.0
48.4
60.1
74.8
76.3
80.7
71.8
80.7
65.7
77.2
25.54
15.9
21.9
32.3
42.6
49.0
85.7
61.2
61.2
98.0
92.5
85.7
32.54
7.7
9.6
20.8
37.0
35.4
40.9
40.9
54.6
59.1
66.3
70.5
38.94
5.2
22.0
27.2
25.2
42.5
59.0
79.6
77.4
69.7
89.0
72.8
42.54
3.9
13.4
20.5
21.6
17.6
29.7
40.3
48.2
61.9
79.6
87.3
44.04
4.3
6.1
9.9
20.4
25.1
33.3
42.5
63.7
61.1
84.9
84.9
46.54
1.3
2.8
5.1
10.6
17.7
16.8
32.9
76.4
89.4
51.0
86.0
49.00
0.0
1.3
2.9
3.5
5.6
21.9
24.2
45.4
58.5
46.0
74.4
3.桩身轴力分布图
4.桩侧阻力分布图
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