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间歇与持续加热下含承台能量桩基础现场热响应对比试验

能量桩；基础埋深；间歇循环加热；热力学响应；现场试验

能量桩基础兼具承担上部荷载和浅层地温能利用的双重功能，基础埋深条件和运行模式对能量桩的换热性能及热力响应均有一定影响。依托三峡大学水科学与工程楼桩基础工程，针对3.0m埋深条件下低承台2×2能量桩基础，开展16h加热-8h自冷的间歇循环加热（IH-16）和持续24h加热（CH-24）模式下能量桩的现场热响应特性对比试验，实测能量桩及承台的温度、热致应变等变化规律。研究结果表明，本文试验条件下，CH-24及IH-16试验加热稳定阶段的换热效率值分别约为5.32kW和5.38kW，中性点均出现在0.78倍桩长处，桩顶位移分别为0.38mm（0.48‰倍桩径）及0.19mm（0.24‰倍桩径），对应的桩身温度升幅分别为8.9℃和4.7℃，热扰动范围约1.7m（1.7倍桩径）；CH-24试验桩身最大约束应力-3.01MPa，较IH-16试验最大约束应力-1.68MPa提升了79%。IH-16试验在非运行对角桩对应的承台部位产生了约1.75MPa的附加拉应力，约为C40混凝土抗拉强度值的73.2%。两组运行模式下承台均出现了细微的差异变形，在设计运行时应予以考虑。