發(fā)布時間：2020-06-05 07:34

【摘要】：能量樁是一種新型的建筑節(jié)能技術(shù),其利用樁身內(nèi)置換熱管實現(xiàn)和淺層地熱能的熱交換,在承擔上部建筑荷載的同時可對建筑物升溫或制冷。能量樁在實際運行過程中隨運行模式的不同,樁體溫度發(fā)生周期變化,其對樁基承載力和變形的影響尚不清楚。為保證樁基的安全,需要對相關(guān)問題進行深入研究。本文通過室內(nèi)試驗和數(shù)值模擬,對循環(huán)溫度荷載作用下砂土地基能量樁工作特性進行研究,主要工作和結(jié)論如下:(1)采用室內(nèi)模型槽試驗,對不同樁頂荷載水平作用下的能量樁工作特性進行了研究。結(jié)果表明,樁頂荷載越大,溫度循環(huán)后的殘余沉降越大,極限荷載作用下3次循環(huán)后溫度引起的附加沉降達到樁體直徑的0.58%;樁頂無荷載情況下,溫度循環(huán)結(jié)束后樁端壓應力恢復初值,樁頂荷載較大時,溫度循環(huán)結(jié)束后樁端壓應力有所增長,樁端土體受到額外的壓縮。(2)基于有限元軟件ABAQUS對邊界面模型進行了二次開發(fā),并對文獻試驗數(shù)據(jù)進行了模擬驗證,表明所開發(fā)的子程序能夠較好的模擬砂土在單調(diào)和周期加載下體積剪脹剪縮特點和應力應變關(guān)系的非線性,可用于循環(huán)溫度作用下的能量樁工作特性研究。(3)基于分步耦合的方法,考慮不同地基土和樁頂約束條件,采用邊界面模型對能量樁的力學響應進行數(shù)值模擬。結(jié)果表明,樁頂自由情況下,溫度循環(huán)結(jié)束后松砂和緊砂地基中樁頂沉降明顯,再加載松砂和緊砂地基中單樁極限承載力分別下降了 13%和3%;樁頂固定時,隨著循環(huán)次數(shù)的增加,樁頂反力不斷減小,松砂地基中樁身有受拉破壞的風險,再加載松砂和緊砂地基中單樁極限承載力分別下降了 16%和3%。
【圖文】：

同時還作為內(nèi)置地源熱泵換熱管的載體（圖】．１），與淺筑物冷熱循環(huán)。相較于傳統(tǒng)地源熱泵技術(shù)，，能量樁技術(shù)降低施工費用等問題，而且|砘炷亮己玫娜卻夾猿淌γ嵌云潿撈賾諾愕那囗溝悶渲鴆皆諶鶚�、脭rｅ義匣∮興煌�，能量桩哉C惺芰ρШ稍氐耐被故艿轎露確⑸浠�，磦蝤蕼厦桩纱X郊佑α�、桩侧摩阻力和桩墩b泄討�，能量桩粔蜥臭溨隆弃v統(tǒng)兩當湫�，工程设计午澥许范围之内。辶x賢舛閱芰孔難繡持饕性諢蝗刃閱芊治觶�，L腿攘Τ泄�。但薁楷能量桩灾o導使ぷ魘斃杈窘諦緣奈露缺渥魈匭匝衃偵寫⒄�。因此，展开对循环温度荷载下能基础，为工程设间佱供相关易幩|哂惺種匾南質(zhì)

本文編號：2697717