建筑科学与工程论文_饱和黏土地基中能源桩热
文章目录
1 试验设计
1.1 试验系统与设备
1.2 桩周土体参数
1.3 模型桩制作
1.4 试验方案
1.4.1 准备工作
1.4.2 能源桩静载荷试验
1.4.3 试验工况
2 结果与分析
2.1 桩身和土体温度变化规律
2.2 桩顶和土体位移
2.2.1 桩顶位移
2.2.2 土体位移
2.3 桩身应力及桩侧摩阻力分布规律
2.3.1 桩身附加应力变化规律
2.3.2 桩体侧摩阻力变化规律
3 结论
文章摘要:建立室内模型试验,针对多次温度循环下饱和黏土地基中能源桩热-力响应展开研究,分析了桩周温度场、桩土沉降、桩身附加热应力及侧摩阻力的变化.结果表明,升温时桩身温度沿深度逐渐减小,土体温度沿径向逐渐降低;降温所引起的桩顶沉降量大于升温的膨胀量,将换热液体从5℃加热至70℃并维持24 h,随后降温至5℃并维持5 h,如此循环3次,导致桩顶产生不可逆的累积沉降;距桩身越近桩周土产生的沉降越大,沉降速率随循环次数的增加呈减小趋势,3次循环后,距桩侧130 mm处土体表面沉降达到桩直径的1.42%;温度荷载所引起的桩身附加应力和侧摩阻力均随温度的升高和循环次数的增加而逐渐增大,工作荷载作用下桩身附加热应力最大值达到695.40 kPa,最大热应力所在位置随桩顶荷载的增加而逐渐上移;升温时桩体上部产生负的侧摩阻力,下部产生正的侧摩阻力,降温时恰好相反;工作荷载的作用导致桩身产生负摩阻力的区域逐渐变小,位移零点也逐渐上移.
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