[发明专利]钢管混凝土管桩高应变检测方法

摘要

钢管混凝土管桩高应变检测方法，包括如下步骤：在距钢管混凝土管桩桩顶1～3倍直径处管桩内外侧即管桩外侧的钢管外壁和管桩内侧的混凝土侧内壁分别设置两对高应变检测传感器，其包括冲击力传感器和冲击响应传感器，并通过导线连接到高应变检测仪器；锤击钢管混凝土管桩桩顶；利用高应变检测传感器来检测锤击桩顶作用下混凝土的波动信号，利用安装在管桩外侧钢管上的高应变检测传感器来检测锤击桩顶作用下钢管的波动信号；计算钢管混凝土管桩纵波波速并修正计算单桩承载力和桩身完整性系数。本发明解决两种材料组成的钢管混凝土管桩在锤击作用下高应变检测传感器安装和纵波波速的计算问题，并修正单桩承载力和桩身完整性系数。

主权项

1.钢管混凝土管桩高应变检测方法，其特征是，包括如下步骤：1)在距钢管混凝土管桩桩顶1～3倍直径处管桩内外侧均预设传感器固定点，在传感器固定点附近预设导线孔，导线孔贯通管桩内外侧表面；2)在管桩的传感器固定点上安装高应变检测传感器，即管桩外侧的钢管外壁和管桩内侧的混凝土内壁分别设置两对高应变检测传感器，该两对高应变检测传感器成180度布置；高应变检测传感器包括冲击力传感器和冲击响应传感器；所述两对高应变检测传感器位于同一水平面上；高应变检测传感器导线通过预设导线孔穿出管桩外侧，并连接到高应变检测仪器上；3)锤击钢管混凝土管桩桩顶；4)利用安装在管桩混凝土内壁上的高应变检测传感器来检测锤击桩顶作用下混凝土的波动信号，同时利用安装在管桩钢管外壁上的高应变检测传感器来检测锤击桩顶作用下钢管的波动信号；5)钢管混凝土管桩纵波以同一波速传波，波速计算方法为其中，csc，钢管混凝土管桩的纵波波速；As，钢管的横截面积，m2；ρs，钢管的密度，kg/m3；Gs，钢管的剪切模量，Pa；λs，钢管的拉梅常数，Pa；Ac，混凝土管的横截面积，m2；ρc，混凝土管的密度，kg/m3；Gc，混凝土管的剪切模量，Pa；λc，混凝土管的拉梅常数，Pa；6)修正钢管混凝土管桩的单桩轴向抗压承载力计算方法为其中，R为修正的单桩轴向抗压承载力，kN；J为阻尼系数，可以对比同条件下静载试验结果确定，或根据3根以上钢管混凝土管桩获得的高应变检测数据拟合计算确定，J的取值范围0.05～1.20；t1，速度第一峰值对应的时刻，sec；F(t1)，t1时刻的锤击力，kN；V(t1)，t1时刻的质点速度，m/sec；L，测点以下桩长，m；Zsc，桩身截面力学阻抗，kN·sec/m；Zsc＝(EsAs+EcAc)/csc，Es和Ec分别为钢管和混凝土的弹性模量，Pa；7)修正钢管混凝土管桩的桩身完整性系数计算方法为其中，β为修正的桩身完整性系数；tx为缺陷反射峰值对应的时刻，sec；x为桩身缺陷至高应变检测传感器安装截面的距离，m；Rx为缺陷以上部位土阻力的估计值，kN。