能量桩是一种新型地热能利用技术,通过内置于桩身的循环管实现建筑与地基土之间热量交换,承担上部荷载的同时满足建筑能量供给。相较于传统建筑桩基,能量桩运行时桩身受热膨胀或制冷收缩,使得桩-土间挤压、剪切相互作用更加复杂,且长期加热、制冷循环可能会造成桩基安全性、使用性降低。本文通过室内模型试验研究了黄土地基未浸水及浸水两种工况下能量桩多次冷热循环时的热力学特性,基于理论方法界定了能量桩受温度变化影响桩侧摩阻力、端阻力的变化范围,为能量桩的设计及应用提供参考。本文主要开展了以下研究工作:（1）开展了黄土地基未浸水时,多次冷热循环工况下能量桩热力耦合模型试验,研究了能量桩热交换率、桩身及桩周土温度的变化,分析了桩身内力沿深度的分布,获得了多次温度循环下能量桩桩顶及桩周土累计沉降规律。研究结果表明,随冷热循环进行,桩身、距桩身1D及2D处土体温度分别呈现双曲线、直线及抛物线趋势变化,加热阶段最大轴力出现在桩身中部,而制冷阶段桩身下部受拉,200mm-1000mm深度范围内桩身摩阻力均为正值;桩顶及桩周土累计沉降曲线均呈锯齿形变化。（2）开展了黄土地基浸水工况多次冷热循环下能量桩热力耦合模型试验,研究了地基土浸水对能量桩热力学响应的影响。结果表明,相比未浸水工况,浸湿范围内热交换效率增加、桩身及桩侧土温度变化减小、各次循环加热及制冷阶段桩周土均向上位移,桩周土约束作用改变使得桩身内力分布变的复杂,桩顶累计位移同样呈锯齿形变化,但沉降值变大。（3）基于已有现场试验所得内力结果界定了粉、黏土中摩擦型及端承摩擦型能量桩侧摩阻力影响因子λ、端阻力影响因子δ的变化范围,通过本文两种工况下黄土地基能量桩侧摩阻力影响因子计算值验证了λ范围的可用性,反算得到λ计算公式中协调系数η的取值范围,给出了δ随温度变化的计算公式。