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传统材料桩(钢管复合桩、钢筋混凝土桩)在恶劣的自然环境中很容易被腐蚀。FRPC组合桩(Fiber Reinforced Polymer Pile Filled with Concrete)是由 FRP 外壳和其内部充填混凝土形成的一种新型组合桩基础形式,它能够很好的抵御外部环境的侵蚀,改善结构的耐久性。由于FRP材料具有高强度和低弹模的特点,FRPC组合桩的力学性能与传统材料桩也有较大差异。本文主要采用室内试验,理论分析与数值模拟相结合的方法,研究FRPC组合桩的抗弯性能,主要内容和研究成果如下:对7根FRPC组合桩试件进行纯弯试验研究,分析了 FRPC组合桩受弯承载分三阶段工作(整体工作阶段、正常使用阶段、极限承载阶段)的特点;结合截面的应变分布规律,验证了平截面假定;分析了抗弯刚度的变化规律以及刚度叠加原理;研究了各个影响因素(FRP管壁厚,粘结形式,混凝土强度)对FRPC组合桩抗弯性能的影响,结果表明:(1)FRP管壁厚对承载力影响较大,增大壁厚既可以提高试件的刚度,又可以增大套箍作用;(2)混凝土强度对FRPC组合桩初始刚度有较大影响;(3)FRP管与混凝土的相对滑移会使截面的刚度下降,从而影响试件的抗弯承载力。分析比较了 FRPC组合桩与传统材料桩受弯特性的异同点,FRPC组合桩的延性更好,有较大的安全储备。提出可用综合性能安全系数来确定FRPC组合桩的设计荷载(正常使用临界状态),并作为承载时的安全储备条件。通过极限平衡法推导出FRPC组合桩的抗弯极限承载力计算公式,给出了圆形截面的混凝土等效矩形应力图形系数γc的求解方法,γc的大小与截面半径无关,与受压区高度角θ有关。参考钢管复合桩的统一理论,将FRP管与混凝土看成一个整体,在受约束条件下的混凝土抗压强度公式的基础上,提出FRPC组合桩的抗弯极限承载力统一理论公式。将极限平衡法公式与统一理论法公式的计算值与试验值进行对比,结果表明极限平衡法偏于安全,统一理论法更为接近试验值。利用ABAQUS进行建模分析,模拟结果与试验结果吻合良好。扩大承载力影响因素的参数范围可得,FRPC组合桩的抗弯极限承载力与壁厚和混凝土强度呈线性关系。模拟得出的试件破坏时受压区混凝土的最大应力超过了混凝土的极限抗压强度,表明在纯弯荷载作用下FRP管的套箍作用能使混凝土强度得以提高。