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建筑供暖和制冷的能源消耗约占我国全部能耗的10%,且多采用的是煤炭等不可恢复能源,并会对环境造成损害。能源桩作为一种新型节能技术,能够有效的将桩基和地源热泵结合起来,既承担上部结构荷载又能够为建筑物供暖或制冷。能源桩在实际工作中经常伴随着温度的周期性变化,而桩体会随着升温膨胀(降温收缩),与上部结构荷载结合作用产生热力学响应,进而影响结构的安全性。因此,明确能源桩在温度作用下的承载特性变化对其推广和运用具有重要意义。本文通过模型试验,进行了不同温度作用下能源桩承载特性变化的模型试验,研究了循环温度作用下粉土中能源桩承载特性变化,分析了不同循环路径对能源桩承载特性影响,初步研究了温度作用下摩擦桩侧摩阻力的计算公式。主要研究工作和成果如下:(1)开展了恒定温度作用下能源桩单桩承载特性的模型试验,试验分为不同桩体温度和不同竖向荷载的多种工况进行对比讨论,得到了桩体温度、桩侧土压力、桩顶位移、桩体应力应变、侧摩阻力等变化规律。试验结果表明:桩侧土压力随温度升高(下降)而增大(减小);升温(降温)时桩顶位移隆起(沉降),施加外部荷载后会抑制其隆起,自然恢复后都留有不可恢复沉降;桩体应力沿着桩深呈规律性变化,中部受到的约束最大,应力值最大。(2)依据模型试验结果,计算得到桩体不同深度处的桩侧摩阻力,采用影响因子法得到不同深度处的侧摩阻力影响因子λ,用于估算各处的桩侧摩阻力,升温Z/L<0.6为-1.535,0.6
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