饱和砂土地基相变桩的热力学特性试验研究

崔宏志; 李宇博; 包小华; 冯唐杰; 齐贺

doi:10.13409/j.cnki.jdpme.2019.04.004

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

饱和砂土地基相变桩的热力学特性试验研究

论文 | 更新时间：2025-12-11

- 饱和砂土地基相变桩的热力学特性试验研究
- Investigation on Thermo-mechanical Characteristics of Phase Change Pile in Saturated Sand Foundation by Model Tests
- 防灾减灾工程学报 2019年39卷第4期页码：564-571
- 作者机构：
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目（51678369,51608385）;深圳市科技创新计划项目（JCYJ20170302143610976）资助
- DOI：10.13409/j.cnki.jdpme.2019.04.004
  中图分类号： U473.1
- 纸质出版：2019
- 稿件说明：
移动端阅览
[1]崔宏志,李宇博,包小华,冯唐杰,齐贺.饱和砂土地基相变桩的热力学特性试验研究[J].防灾减灾工程学报,2019,39(04):564-571.

崔宏志, 李宇博, 包小华, et al. Investigation on Thermo-mechanical Characteristics of Phase Change Pile in Saturated Sand Foundation by Model Tests[J]. 2019, 39(4): 564-571.
[1]崔宏志,李宇博,包小华,冯唐杰,齐贺.饱和砂土地基相变桩的热力学特性试验研究[J].防灾减灾工程学报,2019,39(04):564-571. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.2019.04.004.

崔宏志, 李宇博, 包小华, et al. Investigation on Thermo-mechanical Characteristics of Phase Change Pile in Saturated Sand Foundation by Model Tests[J]. 2019, 39(4): 564-571. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.2019.04.004.

摘要

能源桩是一种新型的能源地下结构

相变材料能够改变自身状态来提供潜热。制作相变混凝土能源桩来实施室内大尺寸模型试验

将直径为0.2m

长度为1.5m的相变能源桩放入长宽高分别为2.45m×2.45m×2m的模型箱中

模型箱中为饱和砂土地基。随后对能源桩施加三次循环温度荷载

测量桩体内部以及桩周土体温度的分布

并对相变能源桩的力学特性进行监测和分析

研究了循环温度荷载下相变能源桩的应力应变以及桩顶位移。研究结果表明:①能源桩在循环温度荷载作用下产生的温度变化会给桩周土体带来一定的温度累积;②沿桩身深度方向及桩体内部同一平面内都存在着不均匀的应力应变分布;③桩顶位移随温度循环过程变化

温度循环结束后会产生不可恢复的塑性位移。

Abstract

Energy pile is a new type of energy underground structure.Phase change material can change its state to provide latent heat.Concrete pile with phase change material was used for a large scale model test.The phase change energy pile with a diameter of 0.2 mand a length of 1.5 m was placed in a model box with a size of 2.45 m×2.45 m×2 m.The box was filled with saturated sand.Then the cyclic temperature load was applied to the energy pile

the temperature inside the pile and of the soil around the pile is measured

and the mechanical properties of the phase change energy pile

including the stress and strain and pile head displacement under cyclic temperature load

are monitored and analyzed

The results show that:（1）The temperature change of energy pile under the cyclic temperature load leads to a certain temperature accumulation in the soil around the pile;（2）Inhomogeneous stress and strain along the depth direction of the pile body and in the same cross section inside the pile body are observed;（3）The displacement of the pile changes during the temperature cycles and produces an unrecoverable plastic displacement at the end of the temperature cycles.

关键词

Keywords

references

温度对地热能源桩承载性状的影响 [J]. 方鹏飞,Bouazza Abdelmalek,Bill Wang,王忠瑾,谢新宇. 防灾减灾工程学报 . 2017(04)

夏季制冷循环下PCC能量桩负摩阻力特性研究 [J]. 黄旭,孔纲强,刘汉龙,彭怀风,郝耀虎. 防灾减灾工程学报 . 2017(04)

冷水循环作用对半埋管能源桩承载特性影响试验研究 [J]. 陈龙,陈永辉,李行,徐洁,史江伟,陈庚. 防灾减灾工程学报 . 2017(04)

不同埋管形式下能量桩热力学特性模型试验研究 [J]. 王成龙,刘汉龙,孔纲强,吴迪. 工程力学 . 2017(01)

U型、W型和螺旋型埋管形式能量桩热力学特性对比模型试验 [J]. 刘汉龙,王成龙,孔纲强,吴迪. 岩土力学 . 2016(S1)

能量桩换热管新型埋管方式技术比较分析 [J]. 孔纲强. 建筑节能 . 2014(12)

能源桩换热过程中结构响应原位试验研究 [J]. 桂树强,程晓辉. 岩土工程学报 . 2014(06)

地源热泵桩基与钻孔埋管换热器换热性能比较 [J]. 桂树强,程晓辉,张志鹏. 土木建筑与环境工程 . 2013(03)

Parameterization of a calibrated geothermal energy pile model [J] . Robert Caulk,Ehsan Ghazanfari,John S. McCartney. Geomechanics for Energy and the Environment . 2015

Experimental study on the mechanical behaviour of a heat exchanger pile using physical modelling [J] . Neda Yavari,Anh Minh Tang,Jean-Michel Pereira,Ghazi Hassen. Acta Geotechnica . 2014 (3)

Centrifuge Modeling of Soil-Structure Interaction in Energy Foundations [J] . Melissa A. Stewart,John S. McCartney. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering . 2013

Numerical and experimental assessment of thermal performance of vertical energy piles: An application [J] . Jun Gao,Xu Zhang,Jun Liu,Kuishan Li,Jie Yang. Applied Energy . 2008 (10)

浏览量

110

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

细粒含量对饱和砂土流动性影响的试验研究

饱和砂土的渐近状态力学特性试验研究

饱和砂土最大动剪切模量的不同试验对比研究

振动频率对饱和砂土液化强度的影响