隨著世界一體化綠色經(jīng)濟的推動,節(jié)能和環(huán)保的主題得到廣泛認(rèn)可,能量樁在巖土工程領(lǐng)域中的應(yīng)用不斷增加。能量樁是通過在現(xiàn)澆鋼筋混凝土樁內(nèi)埋入傳熱管,利用傳熱管進行熱量傳遞和轉(zhuǎn)換的地?zé)崂醚b置。由于溫度在樁內(nèi)傳遞的過程中會使樁內(nèi)溫度上升或下降,使樁內(nèi)產(chǎn)生一定的溫度應(yīng)力。溫度應(yīng)力的產(chǎn)生會使樁體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性改變,樁體的沉降值會有一定的變化,對建筑物整體結(jié)構(gòu)不利。同時,對于群樁基礎(chǔ)的運用也在不斷增多,從而有必要開展對能量群樁的研究和數(shù)值計算,對超大型建筑物采用能量群樁具有一定的參考借鑒。本文通過了解國內(nèi)外對能量樁及群樁研究現(xiàn)狀,介紹熱傳導(dǎo)率、初始條件及邊界條件等因素,分析穩(wěn)態(tài)溫度場及溫度應(yīng)力的有限元理論計算,同時介紹豎向荷載作用下群樁基礎(chǔ)的承載力及沉降理論分析,討論能量群樁在不同工況下樁基的沉降情況。通過參考已竣工工程實測數(shù)據(jù),利用ANSYS workbench及fluent軟件進行熱-固-流耦合作用下能量單樁數(shù)值模擬分析,分析能量單樁溫度場和應(yīng)力場在溫度循環(huán)穩(wěn)定后溫度分布情況、溫度應(yīng)力云圖及樁的沉降圖,并通過軟件計算出能量樁的軸力大小變化情況。結(jié)合已有數(shù)據(jù)進行對比,得出能量樁溫度循環(huán)穩(wěn)定后進出水口溫...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 能量群樁國內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 能量樁國內(nèi)外研究
        1.2.2 能量樁的力學(xué)特性研究
        1.2.3 群樁國內(nèi)外研究
    1.3 研究意義、內(nèi)容和技術(shù)路線
        1.3.1 研究意義
        1.3.2 主要內(nèi)容
        1.3.3 技術(shù)路線
第2章 能量樁的溫度場基本理論分析
    2.1 能量樁技術(shù)原理
    2.2 熱傳導(dǎo)基本方程及邊界條件
        2.2.1 熱傳導(dǎo)基本方程
        2.2.2 初始條件及邊界條件
    2.3 穩(wěn)態(tài)溫度場有限單元解法
    2.4 溫度應(yīng)力的有限元分析
第3章 群樁基礎(chǔ)的工作性能研究
    3.1 群樁基礎(chǔ)沉降理論分析
    3.2 群樁樁土作用關(guān)系
第4章 溫度-應(yīng)力耦合作用下能量樁模擬分析
    4.1 ANSYS模擬分析
        4.1.1 ANSYS簡介
        4.1.2 ANSYS模塊及分析步驟
    4.2 工程概況及數(shù)據(jù)分析
    4.3 能量樁溫度場及應(yīng)力場模擬分析
        4.3.1 建立模型及網(wǎng)格劃分
        4.3.2 能量樁溫度場模擬分析
        4.3.3 能量樁應(yīng)力場模擬分析
    4.4 能量樁沉降及軸力模擬分析
        4.4.1 能量樁沉降模擬分析
        4.4.2 能量樁軸力模擬分析
    4.5 實測與模擬對比分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 溫度循環(huán)作用下的能量群樁受力機理分析
    5.1 能量群樁溫度場數(shù)值模擬
        5.1.1 能量群樁模型及網(wǎng)格劃分
        5.1.2 能量群樁溫度場模擬分析
        5.1.3 能量群樁應(yīng)力場模擬分析
    5.2 能量群樁沉降及軸力數(shù)值模擬分析
        5.2.1 能量群樁沉降模擬分析
        5.2.2 能量群樁軸力模擬分析
    5.3 能量群樁與單樁模擬結(jié)果對比分析
        5.3.1 能量群樁與單樁溫度及沉降對比
        5.3.2 能量群樁與單樁應(yīng)力對比
        5.3.3 能量群樁與單樁軸力對比
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論及展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
致謝



本文編號：3816571