利用ABAQUS有限元分析软件建立了PHC600 B-130管桩桩身横向受剪数值分析模型,分析了不同轴向拉力对空芯管桩和填芯管桩桩身抗剪承载性能的影响。结果表明,随着轴向拉力的增大,两类管桩桩身的开裂剪力和极限剪力均明显降低,相应的极限位移也有降低,桩身延性下降,填芯混凝土对于管桩桩身抗剪承载力的提高效果显著。基于规范和前人研究成果,结合数值分析数据,提出了考虑轴拉力影响的空芯管桩和填芯管桩的抗剪承载力计算公式。

分析了轴压及剪跨比对预应力高强度混凝土管桩(PHC管桩)抗剪承载力的影响。结果表明,在剪跨比一定情况下,PHC管桩的极限抗剪能力随轴压的增大有所提高,轴压比与管桩的极限抗剪承载能力近似呈线性关系;增大剪跨比,PHC管桩的抗剪承载力明显降低,其破坏形式也随之发生改变。

为了不使基桩在地震作用下由于节点的薄弱而提前失去承载能力,结合室内拟静力试验,对不同节点加强方式的管桩承台节点模型进行了水平承载力试验研究。对比了在节点处设置加强环和将普通填芯换做劲性填芯的试件节点的抗弯能力、裂缝发展情况和破坏模式,并依据实测的破坏荷载得出了相当于普通填芯混凝土管桩的桩体嵌入承台的深度,分析比较了试验试件与等效试件的裂缝发展情况和破坏形式,为桩基抗震设计提供参考和帮助。

分析了工程截桩现象对管桩截桩端部截面抗剪承载力的影响，提出了在截桩端部围裹粘贴CFRP的增强措施，分析了受围裹约束的管桩混凝土强度的提高机理，给出了适用于工程的抗剪承载力计算公式．并结合常用桩型试算验证了截桩端部抗剪承载力的提高效果。结果表明，对于几种常用规格的PHC管桩,当剪跨比介于1．0～3．0之间时，截桩造成截桩端部抗剪承载力的损失率约在25％-37％之间，应采取专门加固措施，而采用单层CFRP围裹加固后的截桩端部抗剪承载力提高幅度可达到43．4％-100％，加固效果良好。