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预应力高强混凝土管桩(PHC管桩)由于其单桩承载力高、成桩质量可靠、应用范围广等诸多优点在越来越多的工程项目中得到广泛应用。由于传统的PHC管桩在地震作用下的水平承载力不足,限制了其在抗震设防烈度为8度的地震区的使用。本文针对建华建材集团提供的新型PHC管桩(混凝土采用cg1型和cg2型超高强混凝土、预应力钢筋为新型高延性钢棒、添加高性能外加剂、添加碳纤维的PHC管桩)开展了其抗震性能及承载能力的研究,为地震区PHC管桩的设计应用提供参考,主要研究工作和成果如下:(1)完成了 12根新型PHC-400-AB预应力混凝土管桩低周期反复荷载试验,观察其在试验过程中的破坏特征,通过对滞回曲线、骨架曲线、强度及刚度退化、延性性能和耗能性能等试验结果的研究,分析混凝土的等级、钢棒的材质和混凝土的蒸压工艺的变化对抗震性能的影响。研究表明管桩在低周反复试验中呈现出钢筋断裂的脆性破坏特征,其中采用新型高延性钢棒可以有效提高延性性能和耗能性能,在混凝土中添加碳纤维可以提高抗裂弯矩和极限承载力。(2)针对PHC管桩的抗剪承载力、抗裂弯矩和极限弯矩,分析了各种理论计算方法的推导过程和理论意义。通过将理论计算与试验结果进行对比,提出抗裂弯矩和极限弯矩计算公式中的超高强混凝土修正系数,并提出了考虑混凝土添加剂的材料影响系数,从而得出抗裂弯矩和极限弯矩的修正公式,并且在修正公式参数敏感性分析的基础上,给出了提高抗裂弯矩和极限弯矩的有效方式。(3)结合室内试验,采用ABAQUS软件对新型PHC管桩进行了实体建模,对管桩在单调加载作用下进行非线性模拟,通过模拟得出的应力—应变变化规律验证有限元分析模型的合理性,在此基础上改变模型参数,得到不同参数下新型PHC管桩的荷载—位移曲线,计算获得的承载能力变化规律与试验类似,进一步分析可得配箍率对管桩抗弯承载力基本没有影响,提高纵向预应力钢筋配筋率可有效提高抗弯承载力。