温度荷载作用下能源桩的力学特性

为了研究能源桩的温度场分布及其在循环温度作用下的力学特性，进行了室内模型试验和数值模拟分析。首先，开展室内模型试验，对黏土地基中的能源桩设置不同温度荷载及循环次数，测试其桩顶位移、桩端土压力、桩侧摩阻力及桩周土温度场分布，分析温度荷载下桩的力学特性及变化规律；其次，以模型试验为原型，利用COMSOL软件建立能源桩-土力学模型，开展不同温度荷载和循环次数下的能源桩数值模拟研究。结果表明：能源桩-土温度场中部的温度传递相较于两端更迅速；升温阶段，温度越高桩顶位移越大；降温阶段，温差越大引起的桩顶位移改变量越大；每次温度循环均会导致桩顶产生附加沉降；桩端土压力和桩侧摩阻力随温度的升高呈逐渐增大的趋势，温度变化导致桩身多处出现负摩阻力，且负摩阻力随温度的升高和循环次数的增加而增大，在设计时要适当考虑。