荷载—温度作用下地热桩承载特性数值分析

发布时间：2020-08-08 13:14

【摘要】：地热桩技术即建筑桩基与地源热泵的一体化,利用建筑桩基实现了对浅层地热能的利用,有助于节能减排。但目前地热桩的荷载-温度承载特性与规律尚不够明确,不利于地热桩技术的推广应用。本文利用数值模拟深化荷载-温度作用下地热桩单桩以及群桩承载性能及其影响因素的研究,主要研究成果如下：1.地热桩升、降温引起桩身温度荷载和桩侧正、负摩阻力增量,导致桩侧摩阻力和桩身轴力变化,桩端土层和桩顶结构约束对地热桩桩身温度荷载、桩侧摩阻力和桩身轴力影响突出。升、降温引起的地热桩位移效应不明显。地热桩承载性能须考虑桩基荷载水平、长径比影响。2.长期运营过程中,桩顶沉降随温度变化呈现周期性变动的同时产生累积,沉降累积效应与运营工况以及桩顶荷载水平有关。相同运营工况下,荷载水平较低时桩顶累积沉降随着温度循环次数的增加可趋于稳定,荷载水平较高时,桩顶累积沉降持续增长,应关注持续周期性运营过程中温度对桩基沉降的影响。3.桩筏基础中筏板对地热基桩的约束将引起各基桩桩顶反力重分配,使得筏板局部负弯矩发生较大变化,地热桩升温时常规桩基桩顶反力将比仅荷载作用时减小,地热桩桩顶反力将比仅荷载作用时增大,地热桩降温时常规基桩以及地热桩桩顶反力相对于仅荷载作用时的变化与地热桩升温时相反。结合数值模拟研究成果,建议在地热桩的设计过程中,考虑持续周期性温度变化对桩基沉降带来的影响以及不同的约束情况对桩基内力变化带来的影响；在确定桩筏基础中地热桩的间距时不仅应考虑换热需要,还应考虑地热桩不同的布置间距可能给桩筏基础结构性能带来的影响。
【学位授予单位】：南京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU473.1

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 罗国权;;温度作用造成某钢卷堆放鞍座失效的分析与对策[J];建筑结构;2007年07期

2 樊小卿,吴为;武汉国际会展中心的温度作用设计[J];建筑结构;2002年01期

3 姚泽良;白国良;;某大型火力发电厂支架结构温度作用有限元分析和支座设计[J];工业建筑;2007年S1期

4 李琪;方伟定;王学民;余智恩;童建国;;主厂房温度作用分析研究[J];武汉大学学报(工学版);2010年S1期

5 何沛(山仑);陈兆雄;朱奕锋;蔡建国;;大型钢框架结构温度作用最不利布置研究[J];钢结构;2014年05期

6 王育青;预应力混凝土结构中的温度作用研究[J];人民黄河;2003年06期

7 朱春明,胡绍隆;钢筋混凝土框架温度作用效应非线性分析[J];建筑结构;2005年01期

8 许名鑫;郑文忠;;考虑环境温度作用的鞍山市奥达美健身休闲中心结构分析与设计[J];建筑结构学报;2007年S1期

9 李玉磊;滕念管;顾芸;;磁悬浮轨道梁温度作用研究进展[J];低温建筑技术;2010年03期

10 王洪升,陶勇寅;埋地钢管在温度作用下内力及位移分析[J];油气储运;1995年01期

相关会议论文 前2条

1 樊小卿;吴为;;武汉国际会展中心的温度作用设计[A];湖北省土木建筑学会学术论文集（2000-2001年卷）[C];2002年

2 范么清;;超长混凝土次梁和板的温度作用计算[A];第23届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅲ册）[C];2014年

相关博士学位论文 前1条

1 陈顺超;混凝土矩形空心墩温度作用及竖向开裂问题研究[D];长安大学;2015年

相关硕士学位论文 前10条

1 高稳;围护结构保温对砌体房屋温度作用的影响与墙体裂缝控制措施[D];长沙理工大学;2014年

2 王彬彬;荷载—温度作用下地热桩承载特性数值分析[D];南京工业大学;2015年

3 辛颖;超长混凝土结构在温度作用下的受力分析[D];同济大学;2007年

4 贾金燕;温度作用下火力发电厂空气冷凝汽器支架结构体系研究[D];西安建筑科技大学;2007年

5 侯晓英;超长高层钢管混凝土结构温度作用分析[D];郑州大学;2002年

6 陈建辉;超长结构温度作用响应分析及无缝设计研究[D];武汉理工大学;2010年

7 王育青;预应力混凝土结构中温度作用的研究[D];太原理工大学;2003年

8 黄维民;温度作用下植筋锚固试件拉拔试验研究[D];中南大学;2010年

9 张海;端部约束下大跨结构在施工过程中温度作用的响应分析[D];武汉理工大学;2012年

10 梅宇佳;国家体育场钢结构在环境荷载作用下受力特性实测研究[D];浙江大学;2013年

本文编号：2785607