【技术实现步骤摘要】
适用于鼓式离心机的能量桩离心模型实验装置及使用方法
本专利技术属于岩土工程
,涉及一种地源热泵系统桩埋管的离心模型实验,尤其涉及一种适用于鼓式离心机的能量桩离心模型实验装置及使用方法。
技术介绍
在桩基础中,由于单桩受力特征主要受桩-土相互作用影响,桩身应力特性往往使用线弹性模拟。合理模拟桩-土间相互作用,再现重力控制的土体应力水平,对于桩基模型实验具有重要意义。离心模型实验的基本原理是将土工模型置于高速旋转的离心机内,使之承受较高的离心加速度,用以补偿因模型缩尺导致的重力的损失。随着土工试验技术的快速发展,离心模型实验已经成为桩基研究的重要手段。地源热泵技术是一种利用浅层地热源的新型节能减排技术,对于改善传统的石化能源结构,促进社会的发展具有重要意义。该技术利用浅层地热源温度基本不随季节发生改变的特性,通过换热管内液体流动使得上部建筑物和浅层地热源发生能量交换,从而达到制冷或采暖的目的。将换热管和传统混凝土灌注桩有机结合,所组成的新型桩基础即为能量桩。能量桩兼具桩基础和地源热泵作用,既能承担上部建筑荷载,又能提高地源热泵的换热效率,同时还能大幅度降低造价,解决换热管占用地下空间问题,因而逐渐受到工程技术人员的关注。作为一种特殊的桩基础,能量桩在工作时受到热力耦合作用,其承载性能迥异于普通桩基础。在ng条件下,通过离心模型试验对能量桩工作性能进行研究,对于清晰认识热力耦合因素对能量桩的作用机理及其应用和推广,具有极为重要的意义。近年来国内外针对能量桩技术开展了大量1g条件下模型实验并取得了一定成果,然而ng条件下模型实验仍相对较少,且在温度控制方面较 ...
【技术保护点】
1.一种适用于鼓式离心机的能量桩离心模型实验装置,其特征在于,包括能量桩模型(10)和量测系统;所述的能量桩模型(10),主要由混凝土(20)、微型热交换管(18)、应变片和钢筋笼(19)组成;所述的微型热交换管(18),外部由钢筋笼(19)支撑和包围,钢筋笼(19)外围覆盖和内部填充有混凝土(20),构成圆柱形能量桩模型(10)的桩身;桩身外侧贴有多个应变片,用于测量桩身应变;桩身的桩头处设置有加载盖板(16),便于加载和测量桩头位移;所述的能量桩模型(10)插在模型箱(8)内的桩周土体(17)内;所述的模型箱(8)的内侧壁涂有保温材料(14),防止热量散失;所述的量测系统,包括位移计(11)、力传感器(12)、微型土压力盒(13)和温度传感器阵列(15);所述的位移计(11)安装于加载盖板(16)上,测量桩头位移;所述的力传感器(12)套在桩头上,固定在加载盖板(16)上,测量桩头荷载;所述的微型土压力盒(13)布置于桩周土体()17中,位于能量桩模型(10)的一侧和底部,测量桩身周围和桩身底部水平土压和竖向土压的变化值;所述的温度传感器阵列(15)布置于桩周土体(17)中,位于能 ...
【技术特征摘要】
1.一种适用于鼓式离心机的能量桩离心模型实验装置,其特征在于,包括能量桩模型(10)和量测系统;所述的能量桩模型(10),主要由混凝土(20)、微型热交换管(18)、应变片和钢筋笼(19)组成;所述的微型热交换管(18),外部由钢筋笼(19)支撑和包围,钢筋笼(19)外围覆盖和内部填充有混凝土(20),构成圆柱形能量桩模型(10)的桩身;桩身外侧贴有多个应变片,用于测量桩身应变;桩身的桩头处设置有加载盖板(16),便于加载和测量桩头位移;所述的能量桩模型(10)插在模型箱(8)内的桩周土体(17)内;所述的模型箱(8)的内侧壁涂有保温材料(14),防止热量散失;所述的量测系统,包括位移计(11)、力传感器(12)、微型土压力盒(13)和温度传感器阵列(15);所述的位移计(11)安装于加载盖板(16)上,测量桩头位移;所述的力传感器(12)套在桩头上,固定在加载盖板(16)上,测量桩头荷载;所述的微型土压力盒(13)布置于桩周土体()17中,位于能量桩模型(10)的一侧和底部,测量桩身周围和桩身底部水平土压和竖向土压的变化值;所述的温度传感器阵列(15)布置于桩周土体(17)中,位于能量桩模型(10)的另一侧,分别距离桩身轴心一倍、二倍、三倍和四倍桩径处,测量桩周土体温度的变化值。2.根据权利要求1所述的一种适用于鼓式离心机的能量桩离心模型实验装置,其特征在于,所述的能量桩模型(10),截面为圆形。3.根据权利要求1或2所述的一种适用于鼓式离心机的能量桩离心模型实验装置,其特征在于,所...
【专利技术属性】
技术研发人员:裴华富,宋怀博,杨钢,杨庆,赵维,朱彬,张思奇,
申请(专利权)人:大连理工大学,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。