第 1 章 绪论
1.1 引言
因城市快速“成长”，管桩在建筑工程领域中的使用越来越频繁，设计人员除考虑其纵向承载力外，还关心其所能承受横向荷载的大小，尤其我省部分地震高发区的预应力混凝土管桩，其水平承载力特征值的大小亟待解决。故探讨分析管桩的水平承载力及其影响因素刻不容缓。
.....
1.2PC 管桩的介绍
PC 管桩为当代桩基础的典型代表，其具有较强的抗震性能，单桩承载力高，适宜较复杂的地质条件能力强等优点的较新预制混凝土构件。预应力混凝土管桩是地基土与自身协同作用的复杂体系，故可有多种因素导致其不能正常使用[1]。PC 管桩本身为一细而长且等直径环形预制砼构件，再采取静压式沉桩法或锤击式沉桩法打入地基土内[2]。钢结构（低碳合金钢棒）、高强度混凝土（内部为水泥浆、中部为砂浆和外部为混凝土）和骨架（螺旋筋、预应力主筋）构成了预应力混凝土管桩[3]。PC 管桩于世界各建筑工程中大范围使用。
.....
1.2.1PC 管桩的分类
1 根据 PC 管桩的桩径不同分类
预应力混凝土管桩可划分成 1400mm、1300mm、1200mm、600mm、500mm、400mm 和 300mm 等桩型，桩长一般为 7-15m。我市主要以 600mm、400mm 和300mm 规格居多[4]。
2 根据 PC 管桩的抗弯性能不同分类
PC 管桩可划分成 C 型 PC 管桩、B 型 PC 管桩、A 型 PC 管桩与 AB 型 PC 管桩。C 型 PC 管桩、B 型 PC 管桩、A 型 PC 管桩与 AB 型 PC 管桩的有效预压应力值各是29.81N / mm、27.85 N / mm、23.92 N / mm与25.88 N/ mm[5]。可知普通工程使用 AB 型 PC 管桩与 A 型 PC 管桩即可满足安全要求，C 型 PC 管桩和B 型 PC 管桩大多应用在高抗弯需求的建筑工程中。我国主要使用 AB 型 PC 管桩与 A 型 PC 管桩[6]。
......
第2章 管桩的水平承载力试验分析
2.1 引言
随着城市的不断发展壮大，管桩的使用变得越加普及，人们不但探究只承受竖向承载力作用的管桩，而且还探究其所能承受横向荷载的大小。尤其我省抗震设防 8°区的管桩，水平承载力特征值的大小亟待解决，本章通过工程实例，总结了吉林省部分地区管桩水平承载力特征值，为进一步研究我省地震高发区管桩基础的水平承载力性能提供更加完善的理论依据。
......
2.2 工程概况
此建筑工程是吉林省阳光建设工程咨询有限公司在松原市拟建松原中信湾项目一期工程。因该建筑场地在自然状态下尚未达到承担基础全部荷载的能力，故参考设计规范，使用静压 4 根预应力混凝土管桩的施工方法。各管桩的物理力学参数如表 2-1 所示。
.....
2.3 工程地质条件
从松原中信湾项目一期工程的《工程地质勘察报告》获悉，此建筑工程所在地的勘测深度是 21m，地表面高程是 132.86m，地势平缓，地层岩性由上至下是全新统（4Q ）地层、上更新统顾乡屯组（3Q ）地层、中更新统大青沟组（2Q ）地层和早更新统白土山组（1Q ）地层[28]。参照施工前的勘察数据，把勘测深度范围内的地基土分层，各地基土层的物理力学参数如表2-2 所示。
......
第 3 章 管桩的水平承载力数值模拟分析.........21
3.1 引言.....21
3.2 abaqus 软件的介绍....21
3.2.1 abaqus 软件的功能.....21
3.2.2 abaqus 软件的分析步骤.....22
3.3 abaqus 软件在管桩的水平承载力数值模拟分析中的应用....23
第 4 章 管桩的水平承载力的影响因素分析.....31
4.1 引言.....31
4.2 桩身结构影响因素分析（桩径与弹性模量）.........31
4.2.1 桩径对管桩的水平承载力的影响分析......31
4.2.2 弹性模量对管桩的水平承载力的影响分析......44
4.3 桩周土性影响因素分析.....52
第 5 章 结语.........77
5.1 结论.....77
5.2 展望.....78
第4章 管桩的水平承载力的影响因素分析
4.1 引言
预应力混凝土管桩的桩径和弹性模量对管桩的水平承载性状皆有影响，所以研究管桩的桩径和弹性模量对管桩的水平承载性状分析非常有必要。在实际建筑工程中，多种桩身因素综合在一起分析较复杂，由此我们应利用有限元数值模拟软件 abaqus 将每一种因素做单独分析，从而为今后探讨管桩的水平承载力提供了部分可靠数据。依据实际工程与试验提供的数值和相关文献资料为参考，模拟长春某工地的地基土层情况，对其简单模拟为同一地基土层中桩径分别为 0.4m、0.5m和 0.6m 的预应力混凝土管桩在同一水平向为 50KN 的集中力作用下的受力特性分析。预应力混凝土管桩的物理力学参数如表 4-1 所示，地基土层的物理力学参数如表 4-2 所示。依据探究实际工程的需要和相关数据的数值在三维模型中建立预应力混凝土管桩 1、预应力混凝土管桩 2 和预应力混凝土管桩 3 及地基土的大小和规格。管桩 1 的外径是 0.4m，内径是 0.25m，桩长是 12m；管桩 2 的外径是0.5m，内径是 0.35m，桩长是 12m；管桩 3 的外径是 0.6m，内径是 0.45m，桩长是 12m；地基土的长为 2.5m，宽为 2m，厚度为 20m。预应力混凝土管桩的模型与地基土的模型分别如图 4-1 与图 4-2 所示。
.......
结论
钢结构（低碳合金钢棒）、高强度混凝土（内部为水泥浆、中部为砂浆和外部为混凝土）和骨架（螺旋筋、预应力主筋）构成了预应力混凝土管桩。因其拥有高抗震性能，桩身质量可靠，单位承载力成本廉价，适应地质条件能力强，桩长搭配灵活，施工快速、高效、便捷，时间短，施工环保，施工监理、监测便捷等优点而在建筑工程中大范围使用。设计人员除考虑其纵向承载力外，还关心其所能承受横向荷载的大小，并进行理论和施工技术的研究。随着城市的不断“成长”，对探讨预应力混凝土管桩的水平承载力特性提高良好的方法与技术支持。本文首先引述预应力混凝土管桩的发展状况，后结合松原中信湾项目一期工程实例，通过水平承载力试验确定管桩的水平极限承载力，水平临界荷载和水平承载力特征值，同时使用 abaqus 有限元模拟软件分析纵向荷载作用下管桩的横向位移，还有桩身因素及桩周土性对管桩的水平承载力的影响，推出下列结论：
1 预应力混凝土管桩的水平承载力试验中，随着水平分级荷载的增加，管桩的水平位移和内力也不断增加。
2 预应力混凝土管桩在水平荷载与竖向荷载共同作用下的水平位移曲线是非线性的。总的来说，对主要承受水平荷载的预应力混凝土管桩讲，竖向荷载对管桩的水平位移影响较小。因当管桩在水平荷载的作用下时，以桩头处的水平位移控制其水平承载力为主，加上管桩的混凝土强度一般很高，故竖向荷载对管桩的水平承载力的影响较小。通过数值模拟相同条件下的预应力混凝土管桩的水平承载力试验，可得出数值模拟的结果与管桩的水平承载力试验的结果基本一致，从而验证了数值模拟的可靠性。
............
参考文献（略）