循环温度场作用下pcc能量桩热力学特性模型试验研究

pcc能量桩是河海大学岩土所开发的一种新型能量桩技术。在常规桩基静载荷模型试验基础上，将pcc能量桩放置在南京典型砂土中，并通过导热管内水体的循环对模型桩体施加温度场，以模拟pcc能量桩在实际运行过程中的承载力特性与受力机制，pcc能量桩先加载至工作荷载（极限荷载的一半），再施加热-冷循环一次，最后加载至极限荷载，测得不同温度下pcc能量桩的荷载-位移关系曲线、桩身应力-应变关系曲线等变化规律。试验结果表明，能量桩换热过程中，热量更容易从桩体传向土体（即夏季模式的热循环）；热循环及制冷循环都明显改变了桩顶位移值，且往复循环作用下产生的塑性变形不能完全恢复，其积累变形可能危害上部结构安全；桩身受温度场作用产生的热应力相对较大，且不同约束条件下其变化值有所差异；在制冷循环下，桩底部甚至可能产生较大拉应力。