[发明专利]一种能源桩桩-土界面力学行为特性试验设备及方法

摘要

本发明公开了一种能源桩桩‑土界面力学行为特性试验设备及方法，包括框架、竖向压力加载系统、桩‑土界面模拟系统、循环控温系统、注水排水系统以及数据采集系统。本发明的试验设备和方法通过循环控温系统调控混凝土空心圆柱的温度，真实模拟能源桩的热交换过程。采用注水排水系统，控制土样饱和程度、模拟饱和土样在不同温度条件下桩周土和桩‑土界面法向应力孔隙水压力的变化过程。在混凝土空心圆柱外壁布置相关传感器，采集桩‑土界面法向压力及温度数据。通过传力杆轴力传感器和位移传感器，采集桩‑土界面的摩擦力和相对剪切变形。通过数据的采集和分析，为冷、热循环作用下桩‑土界面的力学行为特征及其演化过程的研究提供试验数据。

主权项

一种能源桩桩‑土界面力学行为特性试验设备，其特征在于，包括框架、竖向压力加载系统、桩‑土界面模拟系统、循环控温系统、数据采集系统；所述框架用于支撑试验设备其它系统；所述桩‑土界面模拟系统包括底座、环形土样、混凝土空心圆柱、压板和空心圆环；所述底座上部的位置用于放置混凝土空心圆柱和环形土样；预制的混凝土空心圆柱安装于空心圆环内；在混凝土空心圆柱和空心圆环之间装入试验土体，形成环形土样；所述混凝土空心圆柱外壁设有凹槽，用于放置土压力计及第一温度传感器；所述环形土样上部盖有压板；所述空心圆环安装于底座上部空间之中，空心圆环底板下部设有传压腔；所述竖向压力加载系统用于向环形土样施加竖向载荷；所述循环控温系统用于模拟桩体的温度变化过程；所述数据采集系统包括土压力计和第一温度传感器，土压力计和第一温度传感器布置在混凝土空心圆柱外壁的凹槽内。