摘要 目的
能量桩在工作状态下的热力学响应十分复杂,同时受到桩顶荷载、桩侧摩擦以及温度等多重因素 的影响。当群桩中出现部分能量桩不工作时,将造成上部结构的额外应力与变形。因此,本文重点探讨摩擦型能量桩群桩中部分能量桩在加热 制冷作用下的热力学响应,并与单桩的热力学效 应进行对比分析。
创新点
1. 通过建立摩擦型能量桩群桩模型试验,探讨桩侧摩擦对能量桩群桩的影响规律;2. 利用能量桩群桩与单桩对比,揭示能量桩群桩与单桩热力响应特性的区别;3.揭示部分能量桩加热制冷作用对能量桩群桩的影响机理。
方法
1. 建立摩擦型能量桩群桩及单桩的模型试验; 2. 将能量桩群桩与单桩进行对比,研究能量桩群桩与单桩热力响应特性的区别;3. 进行能量桩群 桩部分加热制冷试验。
结论
1. 对于长期工作的能量群桩,可以将其视为一个长宽高与整个群桩相同的热交换体,其表面温度与群桩的平均表面温度一致。2. 能量桩单桩在加热过程中,由于桩底受到的限制较大,所以桩顶位移大于桩底位移。3. 能量桩单桩在制冷过程 中,由于土体及桩体收缩,会出现明显的下沉。 4. 能量桩群桩桩帽在加热过程中,桩帽的位移与 群桩的上半部分长度相关;在本文的试验中,由于群桩上半部分受土的限制较小,因此其位移与桩自由膨胀的位移一样。5. 能量桩群桩在制冷期间,群桩的下沉量级要比单桩的大。6. 在制冷过程中,能量桩群桩在群桩效应作用下,内部桩的 桩底热位移较大。7. 能量桩群桩在部分加热的情 况下,会出现不均匀沉降,且在加热期间,沉降 主要受到不工作桩的牵制影响;而在制冷期间, 沉降主要受工作桩的下沉影响。8. 摩擦型能量桩 的热引起的桩身轴力是与桩侧的土压力大小相关的;由于群桩在群桩效应作用下,桩侧土压力要小于单桩,因此群桩的热引起的桩身轴力要大 于单桩。