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非对称循环温度荷载下2×2能源群桩倾斜性状离心机试验研究
1
作者
马奇杰
周超
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期2158-2165,共8页
在能源桩地源热泵系统运行过程中,能源群桩基础可能产生非对称温度分布,导致基础倾斜,对其正常使用构成不利影响因素。研究通过离心机试验,量化了砂土中2×2能源群桩在非对称循环温度荷载下的倾斜变形,试验在恒定竖向荷载下施加15...
在能源桩地源热泵系统运行过程中,能源群桩基础可能产生非对称温度分布,导致基础倾斜,对其正常使用构成不利影响因素。研究通过离心机试验,量化了砂土中2×2能源群桩在非对称循环温度荷载下的倾斜变形,试验在恒定竖向荷载下施加15个幅值为10℃的双向循环温度荷载,共开展10个试验,研究了群桩基础中能源桩非对称布置形式、竖向荷载大小以及筏板-土体相互作用对基础倾斜的影响。结果表明:非对称循环温度荷载导致基础倾斜不断累积并逐渐趋于稳定,在正常竖向荷载作用下(安全系数2.0),基础累积倾斜约1.8‰,小于规范限值2.5‰,群桩发生轴力重分布,最大轴力增加约40%初始值;随着竖向荷载的增加,基础累积倾斜有可能超过2.5‰。非对称循环温度荷载所导致群桩基础倾斜在设计中应予以考虑。
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关键词
能源群桩
循环温度荷载
基础倾斜
离心机试验
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职称材料
循环温度荷载下无砟轨道结构模型试验研究
被引量:
10
2
作者
周凌宇
张广潮
+3 位作者
余志武
赵磊
魏天宇
杨林旗
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第1期82-88,共7页
为研究循环温度荷载下无砟轨道结构层间离缝产生与扩展规律,以及离缝对轨道结构受力性能的影响,制作了三跨无砟轨道-简支梁桥结构1/4缩尺模型,开展了18次循环温度荷载试验。并在循环温度试验前后分别对结构进行了2次静力加载试验,对比...
为研究循环温度荷载下无砟轨道结构层间离缝产生与扩展规律,以及离缝对轨道结构受力性能的影响,制作了三跨无砟轨道-简支梁桥结构1/4缩尺模型,开展了18次循环温度荷载试验。并在循环温度试验前后分别对结构进行了2次静力加载试验,对比分析结构体系受力特性发生的变化。试验结果表明:循环温度荷载作用下,梁端处轨道板与CA砂浆之间产生离缝,并向跨中呈“阶梯状”逐渐延伸,历经萌生、扩展和稳定三个阶段。随离缝长度增加,相同温度荷载下,梁体上拱度逐渐减小,而轨道结构上拱度逐渐增大,在离缝的萌生、扩展和稳定三个阶段,轨道结构的刚度呈现慢-快-慢的速度逐渐减小。经18次循环温度荷载作用后,轨道结构的刚度降低了14. 96%,无砟轨道-桥梁结构体系整体刚度降低了2. 52%。
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关键词
无砟轨道
循环温度荷载
层间离缝
刚度退化
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职称材料
工作荷载下温度循环对桩基变形与应力的影响分析
被引量:
22
3
作者
王成龙
刘汉龙
+1 位作者
孔纲强
吴迪
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第S1期317-322,共6页
目前针对工作荷载下温度循环对桩基承载力特性的研究相对较少,基于室内模型试验方法,对饱和砂土中工作荷载下桩体在多次冷热循环作用时的承载特性和传热特性进行研究,测得温度循环作用下桩体和桩周土体温度、桩周水平土压力、桩体应变...
目前针对工作荷载下温度循环对桩基承载力特性的研究相对较少,基于室内模型试验方法,对饱和砂土中工作荷载下桩体在多次冷热循环作用时的承载特性和传热特性进行研究,测得温度循环作用下桩体和桩周土体温度、桩周水平土压力、桩体应变以及桩顶位移随时间的变化规律。试验结果表明,施加温度循环作用后桩体及桩周土体温度变化不大,桩周水平土压力也能基本恢复到初值,但在桩体内部则会产生较少残余应变,桩顶下沉并随着循环次数的增加不断累积,从而影响结构的整体承载能力。
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关键词
能量桩
温度
循环
荷载
饱和砂土
模型试验
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职称材料
饱和砂土地基相变桩的热力学特性试验研究
被引量:
9
4
作者
崔宏志
李宇博
+2 位作者
包小华
冯唐杰
齐贺
《防灾减灾工程学报》
CSCD
北大核心
2019年第4期564-571,共8页
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...
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。
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关键词
相变能源桩
循环温度荷载
饱和砂土
大尺寸模型试验
不均匀热应变
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职称材料
黏土地基中能量桩力学特性数值分析
被引量:
20
5
作者
费康
钱健
+1 位作者
洪伟
刘汉龙
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第7期2651-2661,共11页
能量桩是将地源热泵系统中的换热管埋置在桩体内部,桩同时起到承载和换热的作用,是一种新型的基础型式。为了合理分析黏土地基中能量桩的力学特性,需要了解能量桩运行过程中桩和地基土的温度响应,并考虑温度变化对土体力学性能的影响。...
能量桩是将地源热泵系统中的换热管埋置在桩体内部,桩同时起到承载和换热的作用,是一种新型的基础型式。为了合理分析黏土地基中能量桩的力学特性,需要了解能量桩运行过程中桩和地基土的温度响应,并考虑温度变化对土体力学性能的影响。基于有限元软件ABAQUS建立了能量桩传热分析三维有限元模型,把能量桩的传热简化为换热管内液体与管壁之间的对流传热、桩体中的热传导和地基中的热传导,将计算结果与常规理论和实测数据进行了对比验证。对热力耦合边界面本构模型进行了二次开发,通过算例验证了模型对土体压缩和剪切性状温度效应的模拟能力。利用所提出的能量桩传热分析方法和热边界面模型,考虑不同的桩顶工作荷载水平,对正常固结黏土地基中能量桩单桩的长期性能进行了研究,分析了温度循环对桩顶沉降、桩侧摩阻力和桩身轴力的影响。结果表明,工作荷载越高,温度循环次数越多,桩顶累积沉降越大。
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关键词
能量桩
黏土
循环温度荷载
热塑性
力学特性
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职称材料
题名
非对称循环温度荷载下2×2能源群桩倾斜性状离心机试验研究
1
作者
马奇杰
周超
机构
中北大学能源与动力工程学院
香港理工大学建设及环境学院
出处
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期2158-2165,共8页
基金
国家自然科学基金项目(51908328)
香港研究资助局优配研究金项目(16207417,15200120)。
文摘
在能源桩地源热泵系统运行过程中,能源群桩基础可能产生非对称温度分布,导致基础倾斜,对其正常使用构成不利影响因素。研究通过离心机试验,量化了砂土中2×2能源群桩在非对称循环温度荷载下的倾斜变形,试验在恒定竖向荷载下施加15个幅值为10℃的双向循环温度荷载,共开展10个试验,研究了群桩基础中能源桩非对称布置形式、竖向荷载大小以及筏板-土体相互作用对基础倾斜的影响。结果表明:非对称循环温度荷载导致基础倾斜不断累积并逐渐趋于稳定,在正常竖向荷载作用下(安全系数2.0),基础累积倾斜约1.8‰,小于规范限值2.5‰,群桩发生轴力重分布,最大轴力增加约40%初始值;随着竖向荷载的增加,基础累积倾斜有可能超过2.5‰。非对称循环温度荷载所导致群桩基础倾斜在设计中应予以考虑。
关键词
能源群桩
循环温度荷载
基础倾斜
离心机试验
Keywords
energy pile group
cyclic thermal loading
inclination of pile group
centrifuge modelling
分类号
TU473.1 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
循环温度荷载下无砟轨道结构模型试验研究
被引量:
10
2
作者
周凌宇
张广潮
余志武
赵磊
魏天宇
杨林旗
机构
中南大学土木工程学院
出处
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第1期82-88,共7页
基金
国家自然科学基金(U51578546,U1434204,E080505,E080501)
文摘
为研究循环温度荷载下无砟轨道结构层间离缝产生与扩展规律,以及离缝对轨道结构受力性能的影响,制作了三跨无砟轨道-简支梁桥结构1/4缩尺模型,开展了18次循环温度荷载试验。并在循环温度试验前后分别对结构进行了2次静力加载试验,对比分析结构体系受力特性发生的变化。试验结果表明:循环温度荷载作用下,梁端处轨道板与CA砂浆之间产生离缝,并向跨中呈“阶梯状”逐渐延伸,历经萌生、扩展和稳定三个阶段。随离缝长度增加,相同温度荷载下,梁体上拱度逐渐减小,而轨道结构上拱度逐渐增大,在离缝的萌生、扩展和稳定三个阶段,轨道结构的刚度呈现慢-快-慢的速度逐渐减小。经18次循环温度荷载作用后,轨道结构的刚度降低了14. 96%,无砟轨道-桥梁结构体系整体刚度降低了2. 52%。
关键词
无砟轨道
循环温度荷载
层间离缝
刚度退化
Keywords
ballastless track
cyclic temperature load
interface seam
stiffness degradation
分类号
U213.7 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
工作荷载下温度循环对桩基变形与应力的影响分析
被引量:
22
3
作者
王成龙
刘汉龙
孔纲强
吴迪
机构
重庆大学土木工程学院
重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点试验室
河海大学土木与交通学院
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第S1期317-322,共6页
基金
国家自然科学基金(No.51378178)
重庆大学研究生科研创新项目(2015年)
+1 种基金
教育部博士点联合基金(No.20130094140001)
山地城镇建设与新技术教育部重点实验室开放基金(No.0902071812401)~~
文摘
目前针对工作荷载下温度循环对桩基承载力特性的研究相对较少,基于室内模型试验方法,对饱和砂土中工作荷载下桩体在多次冷热循环作用时的承载特性和传热特性进行研究,测得温度循环作用下桩体和桩周土体温度、桩周水平土压力、桩体应变以及桩顶位移随时间的变化规律。试验结果表明,施加温度循环作用后桩体及桩周土体温度变化不大,桩周水平土压力也能基本恢复到初值,但在桩体内部则会产生较少残余应变,桩顶下沉并随着循环次数的增加不断累积,从而影响结构的整体承载能力。
关键词
能量桩
温度
循环
荷载
饱和砂土
模型试验
Keywords
energy pile
cycle thermal load
saturated sand
model test
分类号
TU473.1 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
饱和砂土地基相变桩的热力学特性试验研究
被引量:
9
4
作者
崔宏志
李宇博
包小华
冯唐杰
齐贺
机构
深圳大学土木工程学院
中建科技集团有限公司
出处
《防灾减灾工程学报》
CSCD
北大核心
2019年第4期564-571,共8页
基金
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
文摘
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。
关键词
相变能源桩
循环温度荷载
饱和砂土
大尺寸模型试验
不均匀热应变
Keywords
phase change energy pile
cyclic temperature load
saturated sand
large scale model test
uneven thermal strain
分类号
TU473.1 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
黏土地基中能量桩力学特性数值分析
被引量:
20
5
作者
费康
钱健
洪伟
刘汉龙
机构
扬州大学岩土工程研究所
河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第7期2651-2661,共11页
基金
国家自然科学基金项目(No.51778557
No.51378178)
江苏省"青蓝工程"资助项目(苏教师[2016]15号)~~
文摘
能量桩是将地源热泵系统中的换热管埋置在桩体内部,桩同时起到承载和换热的作用,是一种新型的基础型式。为了合理分析黏土地基中能量桩的力学特性,需要了解能量桩运行过程中桩和地基土的温度响应,并考虑温度变化对土体力学性能的影响。基于有限元软件ABAQUS建立了能量桩传热分析三维有限元模型,把能量桩的传热简化为换热管内液体与管壁之间的对流传热、桩体中的热传导和地基中的热传导,将计算结果与常规理论和实测数据进行了对比验证。对热力耦合边界面本构模型进行了二次开发,通过算例验证了模型对土体压缩和剪切性状温度效应的模拟能力。利用所提出的能量桩传热分析方法和热边界面模型,考虑不同的桩顶工作荷载水平,对正常固结黏土地基中能量桩单桩的长期性能进行了研究,分析了温度循环对桩顶沉降、桩侧摩阻力和桩身轴力的影响。结果表明,工作荷载越高,温度循环次数越多,桩顶累积沉降越大。
关键词
能量桩
黏土
循环温度荷载
热塑性
力学特性
Keywords
energy pile
clay
cyclic thermal loading
thermo-plasticity
mechanical behavior
分类号
TU442 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
非对称循环温度荷载下2×2能源群桩倾斜性状离心机试验研究
马奇杰
周超
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
循环温度荷载下无砟轨道结构模型试验研究
周凌宇
张广潮
余志武
赵磊
魏天宇
杨林旗
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
10
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职称材料
3
工作荷载下温度循环对桩基变形与应力的影响分析
王成龙
刘汉龙
孔纲强
吴迪
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
22
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职称材料
4
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
《防灾减灾工程学报》
CSCD
北大核心
2019
9
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
黏土地基中能量桩力学特性数值分析
费康
钱健
洪伟
刘汉龙
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
20
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职称材料
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