上海软土地层中能量桩的热力学特性

作者：祁泽昊; 于永平; 王洋; 王庆华^*

来源：建筑结构, 2021, S2: 1584-1588.

• 能量桩
• 热力学特性
• 现场试验
• 数值模拟

为了揭示能量桩的热-力学特征,在上海奉贤海湾浅层地热能科学试验场进行了W型钻孔灌注能量桩现场试验,并利用Fluent和Abaqus软件进行了数值模拟,对比分析了不同荷载水平和换热管进水温度下能量桩及土体温度与桩身轴力变化规律。结果表明,桩顶荷载引起的桩身轴力沿桩深递减,温度变化引起的轴力变化主要作用于桩身中段,且加热工况的影响大于制冷工况。加热工况下,温度引起的轴力变化主要作用于桩身的中段,表现为轴力增加,增加量最大可达581kN,随着荷载水平增加,轴力最大值从桩体中部向上移动;制冷工况下,轴力最大值位于桩体上段,桩体下段可能产生轴向拉力,且换热液温度越低,桩顶荷载越小,轴向拉力越大,最高可达353kN,在能量桩设计时,应考虑桩身的抗拉强度。