考虑剪力环、泥皮和防腐涂层作用的钢管复合桩工作性能模型试验研究

依托港珠澳大桥建设，通过5组不同组合的钢管复合桩模型试验，其中2组试件设有剪力环，开展了内置剪力环、泥皮和防腐涂层对钢管复合桩工作性能影响的研究，比较和分析试件的荷载-变形曲线、截面变形规律、钢管与剪力环变形等。试验结果表明，剪力环、泥皮和防腐涂层对钢管复合桩的工作性能具有一定的影响；泥皮和防腐涂层使钢管复合桩的黏结强度降低，而剪力环加强了钢管与核心混凝土的联结，钢管的受力及变形显著增加。在泥皮、防腐涂层和剪力环共同作用下，桩截面变形呈“倒v”或“m”型，不再满足经典力学的平截面变形假定。在泥皮、防腐涂层和剪力环间距2d（d为桩径）的条件下，剪力环的嵌固作用可以完全克服泥皮和防腐涂层的不利影响。在试验结果研究的基础上，进一步探讨泥皮、防腐涂层和剪力环不同组合下钢管复合桩的刚度计算问题，并给出了在弹性阶段范围内钢管复合桩刚度计算公式，泥皮（厚度0.1mm）和防腐涂层使其刚度降低，剪力环则使其增加。其研究结果可为钢管复合桩基工程设计提供重要的参考。