彈性模量法測定樁身應力分析

【摘要】本文通過對彈性模量法原理及實例說明分析，明確了彈性模量法測定樁身應力的優缺點，并對實際工作中需要注意事項進行了說明。

一、 前言

近年來樁身應力測試的試樁項目越來越多，其中樁身豎向抗壓應力測試占多數。現行相關檢測規范中僅僅部分規范簡單介紹了樁身內力測試的方法，但內容略顯粗糙，對于原理及測試過程中注意事項不明晰，本文對彈性模量法從原理到實際操作均給出明確說明，對于實際檢測工作具有指導意義。

二、 樁身抗壓應力測試目的

1、實測樁身軸力分布

2、實測荷載作用下樁周摩阻、端阻大小及分布

3、其它用途（比如樁身負摩阻觀測、樁身質量輔助觀測等）

三、 彈性模量法樁身應力測試原理

該方法是通過直接測定鋼筋應力q1得到σs（或者直接測鋼筋應變ε，再計算q1= n×Es×ε×As），然后換算鋼筋應變ε=σs/Es（鋼筋彈性模量），在鋼筋和混凝土等同變形條件下，混凝土的應力可換算為σc=Ec（混凝土彈性模量）×ε，這樣可換算出q2。顯然這種方法采用的是鋼筋和混凝土的彈性模量來推算q3，由于鋼筋的彈性模量一般是已知的，那么只需要標定Ec就可以推算樁身各部位的q3了，具體過程如下：

q=q1+q2+q3

q1=n（鋼筋數量）×σs（鋼筋應力）×As（鋼筋截面積）

ε=σs/Es

q2=Ec×ε×（S（樁的橫截面積）-n×As）= Ec×（S-n×As）×σs/ Es

q3=qs（單位摩阻力）×h（截面深度）×d（樁的直徑）×π

在樁頂時q3=0，則q=q1+q2，q1是直接測定σs獲得的，因此可通過q2=q-q1獲得在分級荷載作用下Ec隨σs的變化規律。實際應用時可通過EXCEL電子表格的趨勢線，回歸出計算公式，椐此計算樁身其它部位的q2，進而推算q3。……