五星形桩截面尺寸优化及竖向承载机制试验研究

• 作者: 任连伟 张敏霞 杨权威 王新泉 詹俊峰
• 来源期刊: 岩土力学
• 关键词: 五星形桩 截面尺寸优化 承载机制 模型试验 砂雨法
• 年，卷（期）: 2017,（10）
• 所属期刊栏目: 基础理论与实验研究
• 页码范围: 2855-2864
• 页数: 10页
• 分类号: TU473.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.16285/j.rsm.2017.10.011

摘要

五星形混凝土桩是一种新型截面异形桩,由圆截面均匀内切5个圆弧形成,其截面参数主要有被切割圆半径R、切割圆半径r、切割圆弧所对应的外包圆圆心角2x、外包圆弧对应圆心角θ.经截面尺寸优化分析,推导出周长最大化五星形桩和周长面积比最大化五星形桩.为进一步掌握五星形桩承载性能,以砂雨法制作士样,在干砂中进行了4根单桩对比模型试验研究,4根单桩为:周长面积比最大化五星形桩F2、周长最大化五星形桩F1、与F2等截面周长圆桩C1、与F2等截面面积圆桩C2.试验结果表明:与F1相比,F2的桩侧表面积与其相近,极限承载力大致相同,但F2混凝土用量是F1混凝土用量的0.75倍,单位体积混凝土承载力更高,F2为最优的截面尺寸;与等截面面积小圆桩C2相比,F2桩侧表面积是其1.53倍,极限承载力是其2.4倍,显示出在相同混凝土用量下五星形桩F2具有良好的承载性能,截面异性扩大效应明显;与相同截面周长的大圆桩C1相比,F2桩截面面积是其0.44倍,极限承载力是其0.96倍,但F2桩单位体积混凝土承载力是C1桩的2.21倍,显示出更高的承载性价比.各级荷载作用下五星形桩侧摩阻力所占比例在80％以上,特别是F2桩,在90％以上,表现出摩擦桩的特性.研究成果可对五星形桩的工程应用提供一定理论支持.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	任连伟	河南理工大学土木工程学院	32	201	9.0	13.0
2	王新泉	浙江大学城市学院土木工程系	46	202	8.0	12.0
3	张敏霞	河南理工大学土木工程学院	27	191	9.0	13.0
4	詹俊峰	河南理工大学土木工程学院	5	13	2.0	3.0
5	杨权威	河南理工大学土木工程学院	5	5	1.0	2.0