低承台2×2能量桩基础单桩运行热力耦合特性研究

能量桩技术是一种集地源热泵和建筑桩基功能于一体的新型节能技术。为了研究能量桩在运行过程中的热力学特性及其对基础结构的影响规律,依托低承台2×2群桩基础,开展单根能量桩加热工况下的群桩基础热力响应特性现场试验,实测能量桩、对角桩及承台的温度和应变等变化规律,着重分析能量桩本身由于温度变化引起的力学特性、及其对桩周土体、邻桩和承台等结构的影响规律。研究结果表明,本文试验条件下,加热工况下低承台2×2桩基础中单根能量桩桩身中部产生的最大约束压应力值约为3.94MPa,约为考虑桩体被完全加热和完全约束情况下的应力上限值的48%;在温降和运行桩的共同影响下,承台中部将产生约为1.05MPa的附加拉应力(约为混凝土抗拉强度值的43.8%);在温度和上部荷载的耦合作用下,能量桩桩顶位移达-0.6 mm,约为桩径的0.6‰。

低承台桩基竖向荷载桩土分担比的简化计算

对于低承台桩基础竖向荷载桩土分担比问题,以桩-土-承台共同作用为基本条件,提出一种简化的计算方法。在简要介绍等值沉降法计算低承台桩基础竖向荷载桩土分担比的基础上,以桩基础与承台的竖向沉降变形协调条件作为联系桩-土-承台共同作用的桥梁,并且结合桩、承台竖向沉降的计算方法,推导出了低承台桩基础竖向荷载桩土分担比的简化计算公式。运用此公式对一个工程实例进行计算,通过分析计算结果表明该公式可行。