静钻根植能源桩技术及其应用

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能源桩作为一种浅层地温能利用的建筑节能技术,是建筑运行阶段减少碳排放的主要途径之一.结合静钻根植桩的特点,提出静钻根植能源桩技术及施工工艺.结合实际工程,开展静钻根植能源桩的短期工况和长期工况热力试验,分析桩身温度变化、性能系数、桩身轴向附加应力和桩侧附加摩阻力等变化规律.试验结果表明,桩身温度随时间逐渐升高,而性能系数随时间的推移逐渐降低,并最终稳定于一恒值.桩身轴向附加应力和桩侧附加摩阻力的发挥性状受桩顶、桩端约束条件的制约.短期工况试验中,桩身轴向附加应力呈中间大两头小的分布形式,桩侧附加摩阻力分布存在一个零点;长期工况下,桩身轴向附加应力呈现两端大中间小的分布形式,桩侧附加摩阻力分布规律与时间、温度和约束条件等因素有关,桩身从一个零点逐渐演变为3个.研究结果可为能源桩技术的进一步推广应用提供理论参考.
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为了研究界面粗糙度、温度变化和超固结比(over consolidation ratio,OCR)对桩-土界面剪切强度、孔压响应和体积变形影响,采用应变式直剪仪对直剪盒加以改造,分别对光滑和粗糙两种混凝土-饱和黏土界面进行非等温固结不排水剪切试验.结果表明,当OCR≤3时,随着OCR值减小,从室温升温或者降温和提高界面粗糙度均能提高界面剪切强度,孔隙水压力为正值,升温或者降温时的孔压均低于室温情况;当OCR=6时,孔隙水压力为负值,在剪切过程中发生剪胀,升温或者降温反而会略微降低界面的剪切强度.当OCR≤
面对全球气候变化和能源可持续发展的需求, 2020年9月22日,习近平总书记在第七十五届联合国大会上就中国碳达峰、碳中和的目标做出了庄严承诺.随后,在“十四五”规划和“2035远景目标”中也明确提出:推动社会经济发展方式发生深刻变革,向着绿色低碳的方向转型发展.高效开发、利用清洁能源是达成“双碳”目标至关重要的途径.
研究旋成体表面叶序排布的凹坑数控加工方法.用球头铣刀加工,计算刀轴矢量,保证刀轴和凹坑所在平面法向量共线,确定加工刀位和走刀步长,生成不同的刀具轨迹,比较各个加工刀轨优缺点,选取较为优化的刀具轨迹进行加工仿真.由仿真结果可知,加工后的凹坑表面形貌较好,符合减阻的尺寸要求.通过刀具轴线的确定和刀具轨迹的优化,可以很好地加工出符合表面形貌要求的凹坑,且提高了加工效率.
中深层同轴套管换热技术通过套管内部流体循环达到提取地下深层地热能的目的.由于换热器出口温度高,是严寒地区建筑物冬季采暖热源的良好选择.通过对同轴套管与源侧岩土体传热过程的分析,基于标准κ-ε模型,采用Simple压力速度求解方法,建立流热固耦合二维非稳态数值传热模型.研究结果表明,由于中国长春冬季寒冷,热泵运行期间,浅部地层温度低于换热器进口流体温度,地面向下3.9 m范围岩土体呈热源漏斗,随着地层深度增加,逐渐转变为热汇漏斗.热泵运行第1周,换热器出口温度及换热量迅速降低,运行1个月后趋于平稳,整个供暖
季节冻土区高速公路路面的大面积覆盖层使得路基填料内部水分在外界温度梯度和路面隔水作用下向上迁移并累积,加剧了路基的冻胀和融沉危害.通过室内试验,重现了季节冻土地区路基覆盖效应形成过程,建立非饱和土的“水-汽-热”模型,仿真分析中国兰州某地区不同路基填料覆盖效应形成过程和差异.结果表明,季节温度作用下土体水分向不透水层底部聚集,且聚集现象随着冻融循环次数的增加而加剧;当路基填料分别为砂土、粉土和粉质黏土时,由于填料导热性能和持水性能的差异,最大冻结深度分别为1.21、0.97和0.89 m;不同覆盖层下的水
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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.依托中国三峡大学水科学与工程楼桩基础工程,针对3.0 m埋深条件下含承台能量桩基础,开展时长各16 d的两组现场对比试验,每日对应的运行模式分别为16 h加热-8 h自冷的间歇循环加热(IH-16)和持续24 h加热(CH-24),实测能量桩及承台的温度、热致应变等的变化.结果表明,该试验条件下,CH-24和IH-16试验加热稳定阶段的换热效率值分别约为5.32 kW和5.38 kW,中性
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五台绿岩带BIFs主要分布在金岗库组、文溪组和柏枝岩组中,其中以柏枝岩组BIFs铁矿最具工业规模和开采价值.对柏枝岩组8个BIFs矿区及出露点的12件铁矿石和1件变质火山岩样品进行了岩相学、地质年代学和地球化学分析.研究表明,柏枝岩组BIFs自东向西含铁矿物由磁铁矿逐渐转变为碳酸铁矿物(铁白云石或菱铁矿),对应的CaO含量和FeO/Fe2O3值有明显增加的趋势.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,BIFs赋存的变质火山岩(石英绿泥钠长片岩)原岩形成于(2526±14) Ma,代表了柏枝岩组BIFs