烧 给出的计算值较接近。可见 由外强度控制标准计 复合桩内部强度控制标准所计算的桩项极限水平 算得出的单桩极限承载力以及相应的单桩平均压 向载偏大 不宜作为其水平极限承载力。土体中钢 成力，满是计要求，应作为飘管复合肝单洗竖向 管复合耕横向变形不仅取决于排身刚度，也取决于 承载力的设计依据。 桩周土体的水平抗力特性。 2.32水平承栽力计算方法 2.3.3钢管复合桩承载力计算 与竖向承载力计算相似，钢管复合桩水平承载 通过上述研究可知，港珠澳大桥钢管复合桩单 能力的丧失一般表现为两种形式： 桩竖向极限承载力受桩身外部强度标准所控制，单 )桩身材料的强度不够，桩身被压坏或拉坏 桩横向极限承载力受桩顶允许位移标准所控制。钢 (内部强度破坏) 管复合桩单桩极限承载力设计应按外部强度控制 2)桩发生过大位移而不适于继续承载（水平变 标准进行，并依据现行相关桩基规范进行承载力 形控制。 沉降变形和桩身强度等相关方面的设计与验算。在 根据上述两种控制标准计算港珠澳大桥内径 进行钢管复合桩竖向水平向承载力、竖向沉降横 2150mm的钢管复合桩极限承载力结果汇总如表6 向变形和桩身内部强度设计计算和验算时， 可采用 所示。由表6 可知 钢管复合桩水平承线力由桥梁 木文2.2节所述的刚度修正公式，进行单桩承载力 结构横向位移即由桩顶允许水平位移控制。由钢管 及沉降变形的设计计算 表6钢管复合桩水平承载力对比 Table6 Comparison of horizontal bearin ity of composite steel pile 分类 术平限承载力水N身最大矩N·m顶最大水平位移m地商处水平位移m 备注 钢管复合性 65235 6275x10 6 最大矩控 (横向位移控勒 1470.84 141×10d 19.1 横向位移控制 3结论 [】陈宝春，王来永，欧智，韩林 .钢管混凝士偏心受 变试验研究工程力学，2003,20(6) 针对港珠澳大桥地层、基础、施工和环境特点 首次开展了复杂受力条件下有无钢管、有/无剪力 Chen Baochun,Wang Laiyong.Ou Zhijing Han Linhai. 环、有无泥皮、有无防腐涂层共同作用的钢管复 of 合桩承载能力、变形特性及变化规律的系统试验研 entrically-loaded conrete-fld steel []Engineering Mechanics,2003,20(6):154-159.(in 究，由此得到了钢管复合桩的刚度和承载能力计算 方法。研究成果不仅为港珠澳大桥钢管复合桩基础 康希良 的设计方法和结构优化提供了可靠的技术支持，还 7,24110 对完善钢管复合桩设计计算理论、优化施工工艺 Kang Xiliang.Zhao Hongtie.Xue Jianyang.Cher 相关规范修订、拓宽应用范围等提供了技术支持及 实践依据， Zongping.Theoretical analysis of the composite axial compression 参考文献： 韩林解管混凝士结构北京：科学出版 于清，陶忠，陈志波，吴足钢管约束混凝士纯弯构 件抗弯力学性能研究).工程力学，2008,253187 Han Linhai Steel tuhe co e structure [M].Beijing 193 Science Press,2000:2.(in Chiese) 【2钟善.钢管混凝土结构M哈尔滨：黑龙江科学技 confined concret 术出版社，1994：1一14 and Techn 6康希良，程耀芳，张丽，赵鸿铁.钢管混凝土粘结滑 1-14.(in Chinese) 移本构关系理论分析0.工程力学，2009,26(10,74 C)1994-2019 China Academie Joumal Electronie Publishing House All rights reserved. http://www.cnki.net 94 工 程 力 学 给出的计算值较接近。可见，由外强度控制标准计 算得出的单桩极限承载力以及相应的单桩平均压 应力，满足设计要求，应作为钢管复合桩单桩竖向 承载力的设计依据。 2.3.2 水平承载力计算方法 与竖向承载力计算相似，钢管复合桩水平承载 能力的丧失一般表现为两种形式： 1) 桩身材料的强度不够，桩身被压坏或拉坏 (内部强度破坏)。 2) 桩发生过大位移而不适于继续承载(水平变 形控制)。 根据上述两种控制标准计算港珠澳大桥内径 2150mm 的钢管复合桩极限承载力结果汇总如表 6 所示。由表 6 可知，钢管复合桩水平承载力由桥梁 结构横向位移即由桩顶允许水平位移控制。由钢管 复合桩内部强度控制标准所计算的桩顶极限水平 荷载偏大，不宜作为其水平极限承载力。土体中钢 管复合桩横向变形不仅取决于桩身刚度，也取决于 桩周土体的水平抗力特性。 2.3.3 钢管复合桩承载力计算 通过上述研究可知，港珠澳大桥钢管复合桩单 桩竖向极限承载力受桩身外部强度标准所控制，单 桩横向极限承载力受桩顶允许位移标准所控制。钢 管复合桩单桩极限承载力设计应按外部强度控制 标准进行，并依据现行相关桩基规范进行承载力、 沉降变形和桩身强度等相关方面的设计与验算。在 进行钢管复合桩竖向/水平向承载力、竖向沉降/横 向变形和桩身内部强度设计计算和验算时，可采用 本文 2.2 节所述的刚度修正公式，进行单桩承载力 及沉降变形的设计计算。 表 6 钢管复合桩水平承载力对比 Table 6 Comparison of horizontal bearing capacity of composite steel pile 分类 水平极限承载力/kN 桩身最大弯矩/(kN·m) 桩顶最大水平位移/mm 地面处水平位移/mm 备注 钢管复合桩 (桩身强度控制) 6523.5 6.275×104 204 84.64 最大弯矩控制 钢管复合桩 (横向位移控制) 1470.84 1.41×104 50 19.1 横向位移控制 3 结论 针对港珠澳大桥地层、基础、施工和环境特点， 首次开展了复杂受力条件下有/无钢管、有/无剪力 环、有/无泥皮、有/无防腐涂层共同作用的钢管复 合桩承载能力、变形特性及变化规律的系统试验研 究，由此得到了钢管复合桩的刚度和承载能力计算 方法。研究成果不仅为港珠澳大桥钢管复合桩基础 的设计方法和结构优化提供了可靠的技术支持，还 对完善钢管复合桩设计计算理论、优化施工工艺、 相关规范修订、拓宽应用范围等提供了技术支持及 实践依据。 参考文献： [1] 韩林海. 钢管混凝土结构[M]. 北京: 科学出版社, 2000: 2―5. Han Linhai. Steel tube concrete structure [M]. Beijing: Science Press, 2000: 2―5. (in Chiese) [2] 钟善桐. 钢管混凝土结构[M]. 哈尔滨: 黑龙江科学技 术出版社, 1994: 1―14. Zhong Shantong. Steel tube concrete structure [M]. Harbin: Helongjiang Science and Technology Press, 1994: 1―14. (in Chinese) [3] 陈宝春, 王来永, 欧智菁, 韩林海. 钢管混凝土偏心受 压应力-应变试验研究[J]. 工程力学, 2003, 20(6): 154―159. Chen Baochun, Wang Laiyong, Ou Zhijing, Han Linhai. Experimental study of stress-stain relation of eccentrically-loaded concrete-filled steel tubular columns [J]. Engineering Mechanics, 2003, 20(6): 154―159. (in Chinese) [4] 康希良, 赵鸿铁, 薛建阳, 陈宗平. 钢管混凝土柱组合 轴压刚度的理论分析[J]. 工程力学, 2007, 24(1): 101― 105. Kang Xiliang, Zhao Hongtie, Xue Jianyang, Chen Zongping. Theoretical analysis of the composite axial compression stiffness for CFST members [J]. Engineering Mechanics, 2007, 24(1): 101―105. (in Chinese) [5] 于清, 陶忠, 陈志波, 吴颖星. 钢管约束混凝土纯弯构 件抗弯力学性能研究[J]. 工程力学, 2008, 25(3): 187― 193. Yu Qing, Tao Zhong, Chen Zhibo, Wu Yingxing. Flexural behavior of steel tube confined concrete members under pure bending [J]. Engineering Mechanics, 2008, 25(3): 187―193. (in Chinese) [6] 康希良, 程耀芳, 张丽, 赵鸿铁. 钢管混凝土粘结-滑 移本构关系理论分析[J]. 工程力学, 2009, 26(10): 74―