考虑桩侧土体软化的能量桩热力响应分析

摘要

为探讨桩侧土体软化对能量桩热力响应的影响,基于荷载传递法和能量平衡原理,提出考虑桩侧土体软化的能量桩热力响应非线性分析方法。该方法采用侧阻软化模型描述桩侧剪应力与位移的关系,采用双曲线模型描述桩端反力与位移的关系,并引入Masing法则构建土体的加卸载函数,与现有试验和数值方法进行比较,验证该方法的正确性。最后,分析相关软化参数对能量桩热力响应的影响,并探究桩顶刚度系数对温度位移零点的影响。研究结果表明:(1)侧阻破坏比β_(s)和极限剪切位移比μ_(s)均会对热应力产生影响,相同温度荷载作用下,二者对热应力的影响呈现了不一致的变化规律,且随着温度荷载的增大,二者引起的热应力均得到增大;(2)当上部结构荷载较小(≤10%Pu)时,热应力数值较大,其中参数μ_(s)对热应力的影响较参数β_(s)更显著,但这种差异随着上部结构荷载的增大逐渐减小。(3)随着桩顶刚度系数kt的增加,温度位移零点位置逐渐向桩顶移动,且其在升温工况对应的位置始终略低于降温工况。