[发明专利]一种PHC管桩抗剪试验的布置结构

说明书

本发明公开了一种PHC管桩抗剪试验的布置结构，包括试验用PHC管桩、两个内夹持式支座、两个外夹持式支座、分配梁、两个墩台；试验用PHC管桩水平布置；两个内夹持式支座和两个外夹持式支座对称地设在试验用PHC管桩的长度中心两侧的0.5m处和0.5m+剪跨B处；分配梁设在两个内夹持式支座的顶面上；两个墩台设在两个外夹持式支座的底面上。内夹持式支座和外夹持式支座的结构相同并包括上半夹持座、下半夹持座和两根连接螺杆；两根连接螺杆各自通过上螺母和下螺母使上半夹持座和下半夹持座抱紧试验用PHC管桩。本发明能使抗剪试验的PHC管桩的破坏模式更接近斜压破坏或剪压破坏，抗裂剪力的结果更加合理。

技术领域

本发明涉及一种PHC管桩抗剪试验的布置结构。

背景技术

PHC混凝土管桩是在工厂里采用先张法施加预应力和离心成型工艺，经过高温高压蒸养而制成的一种空心圆筒体预制构件，全称为预应力高强混凝土离心管桩。该桩型抗压承载力高，成本较同桩径的钢管桩小，是工程常用构件。但是在抗震设防烈度较高地区，对于PHC混凝土管桩的抗剪承载力要求较高，应用限制较大，因此，对PHC混凝土管桩的抗剪研究是非常重要的。

PHC混凝土管桩抗剪性能研究离不开试验验证，目前常被试验用来参考的是国标规范《先张法预应力混凝土管桩》(GB13476-2009)，该规范对管桩抗剪试验的布置规定如下：试验为两点加载，两端设置两个铰支座，剪跨为1倍桩径。试验布置如图1所示，图中1为加载支座；2为分配梁；3为管桩；4为支撑支座；L为试验用管桩长度；L1为管桩悬出长度；B为剪跨；P为加载集中力。加载支座1和支撑支座4均为部分接触PHC管桩表面的马鞍结构并且宽度相同。

试验布置中的剪跨B是非常关键的参数，对于管桩剪跨最终破坏模式，剪跨比为1时，对应斜压破坏；当剪跨比为3时，对应斜拉破坏；当剪跨比在两者之间时,对应剪压破坏。规范规定剪跨比为1，当受剪破坏时理论上应当出现由支撑支座4向加载处延伸的斜裂缝，然而在多次抗剪试验中，对于800mm大直径PHC管桩，由于PHC管桩为空心管状，当PHC管桩受压时发生挤压变形，导致PHC管桩侧胀并出现受拉开裂，在桩侧出现贯通PHC管桩的水平裂缝。按照规范要求，当PHC管桩出现开裂后即停止试验，并确定对应的抗裂剪力，故大直径PHC管桩的这种挤压张拉开裂影响了PHC管桩的破坏模式，对抗裂剪力的判断产生了干扰。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种PHC管桩抗剪试验的布置结构，它能使抗剪试验的PHC管桩的破坏模式更接近斜压破坏或剪压破坏，抗裂剪力的结果更加合理。

本发明的目的是这样实现的：一种PHC管桩抗剪试验的布置结构，包括试验用PHC管桩、两个内夹持式支座、两个外夹持式支座、分配梁和两个墩台；所述试验用PHC管桩水平布置；两个内夹持式支座对称地设在试验用PHC管桩的长度中心两侧的0.5m处，两个外夹持式支座对称地设在试验用PHC管桩的长度中心两侧的0.5m+剪跨B处；所述分配梁设在两个内夹持式支座的顶面上；两个墩台设在两个外夹持式支座的底面上；

所述内夹持式支座和外夹持式支座的结构相同并包括上半夹持座、下半夹持座和两根连接螺杆；其中，

所述上半夹持座包括上夹持座本体、两个上连接座和两块上面板；

所述上夹持座本体包括上半圆弧板、一块顶板和两块上边板；其中，所述上半圆弧板的直径与所述试验用PHC管桩的外径适配；所述顶板的长度为上半圆弧板的直径，顶板的宽度与上半圆弧板的宽度，该顶板设在上半圆弧板的上方；两块上边板设在上半圆弧板的两端与顶板的两端之间；

两个上连接座对称地连接在上夹持座本体的两边，每个上连接座包括垂直连接在上边板的上部的上顶板、垂直连接在上边板的下部的上底板和连接在上顶板和上底板的外端之间的上侧板；上顶板的表面上和上底板的表面上同轴地开设一个上螺杆穿孔；

两块上面板一一对应地设在上半夹持座的前端和后端；