山地建筑能量桩荷载传递机理与承载力计算方法研究

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基本信息

  • 批准号：
    51908087
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    王成龙
  • 依托单位：
    重庆大学
  • 学科分类：
    E0807.岩土与基础工程
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2019
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

The national "13th five-year plan" pointed to strengthen energy conservation in key areas such as building energy efficiency. Energy pile is an innovative technology that supports the upper building load and simultaneously obtain geothermal energy to realize energy saving and emission reduction. In recent years, the research and application of energy piles have increased rapidly. However, the studies considering the slope topography are still limited. This project aims to study the load transfer mechanism and bearing capacity calculation method of energy piles as building foundations in mountain area based on laboratory test, mode test, numerical simulation and theoretical study. On account of the characteristic of soil in the mountain area, the strength characteristics of energy pile–soil interface is investigated. Numerical simulation models for interaction of energy pile–soil and energy transmission considering asymmetric slope topography are established. Based on the model test regarding slope topography, the load transfer mechanism of building foundation in mountain area in consideration of thermo-mechanical coupling is revealed. Furthermore, the load transfer theoretical model of energy pile regarding slope topography is built. The calculation methods of bearing capacity and displacement for the energy pile is proposed under asymmetric stress and temperature fields condition. The achievements are expected to provide a scientific basis for application of the energy pile on the slope in mountain area.
国家“十三五”规划建议指出加强重点领域节能，强化建筑节能。能量桩在承担上部建筑荷载的同时可以获取地热能，有效实现节能减排。近年来能量桩的研究与应用呈快速增长趋势，但针对山区坡地地形条件下的研究仍少有报道。本项目通过室内试验、模型试验、数值模拟和理论研究等手段，拟针对山地建筑能量桩荷载传递机理与承载力计算方法开展研究。结合山区土体特性，开展能量桩-土接触面强度特性试验研究，建立非对称山区坡地能量桩-土相互作用模型和能量传输数值模型；开展斜坡能量桩模型槽试验，揭示力-热耦合作用下桩基荷载传递机理；建立山区坡地建筑能量桩荷载传递理论计算模型，提出考虑非对称应力场和温度场的桩体承载力和桩体位移计算方法；研究成果将为能量桩在山区坡地条件下的推广应用提供科学依据。

结项摘要

能量桩在承担上部建筑荷载的同时可以获取地热能，有效实现节能减排。近年来能量桩的研究与应用呈快速增长趋势，但针对山区坡地地形条件下的研究仍少有报道。本项目通过室内试验、模型试验、数值模拟和理论研究等手段，针对山地建筑能量桩荷载传递机理与承载力计算方法开展研究。结合山区土体特性，开展能量桩-土接触面强度特性试验研究，建立非对称山区坡地能量桩-土相互作用模型和能量传输数值模型；开展斜坡能量桩模型槽试验，揭示力-热耦合作用下桩基荷载传递机理；建立山区坡地建筑能量桩荷载传递理论计算模型，提出考虑非对称应力场和温度场的桩体承载力和桩体位移计算方法。结果表明低法向应力下温度循环对桩-土接触面力学特性影响较大，而高法向应力下温度循环对桩-土接触面力学特性影响不显著；坡体中非对称土体的分布对能量桩运行过程中的桩-土温度分布有较大影响；水平工作荷载作用下，加热和制冷会引起桩身弯矩的变化，制冷工况对坡地中能量桩的位移变化影响更为显著，多次循环后的桩顶位移不断累积，总体呈增大趋势；提出的荷载传递理论计算模型较为合理。研究成果将为能量桩在山区坡地条件下的推广应用提供科学依据。

项目成果

期刊论文数量（5）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（4）
Experimental study on the pile group-soil vibration induced by railway traffic under the inclined bedrock condition
倾斜基岩条件下铁路交通诱发群桩-土体振动试验研究
  • DOI：
    10.1007/s11440-020-00990-0
  • 发表时间：
    2020-06
  • 期刊：
    Acta Geotechnica
  • 影响因子：
    5.7
  • 作者：
    Xuanming Ding;Liming Qu;Jinchuan Yang;Chenglong Wang
  • 通讯作者：
    Chenglong Wang
砂土中能量桩单桩水平承载特性模型试验研究
  • DOI：
    10.6052/j.issn.1000-4750.2022.04.0309
  • 发表时间：
    2023
  • 期刊：
    工程力学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陈志雄;赵华;王成龙;丁选明;孔纲强;高学成
  • 通讯作者：
    高学成
Influence of Pile Geometry on Responses of End-Bearing Pile Groups Subjected to Vertical Dynamic Loads
桩几何形状对竖向动力荷载作用下端承群桩响应的影响
  • DOI：
    10.1142/s0219455420500509
  • 发表时间：
    2020-05
  • 期刊：
    INTERNATIONAL JOURNAL OF STRUCTURAL STABILITY AND DYNAMICS
  • 影响因子：
    3.6
  • 作者：
    Luan Lubao;Deng Xin;Deng Weiting;Wang Chenglong;Ding Xuanming
  • 通讯作者：
    Ding Xuanming
Thermo-mechanical behaviour of energy piles in overconsolidated clay under various mechanical loading levels and thermal cycles
不同机械荷载水平和热循环下超固结粘土能量桩的热机械行为
  • DOI：
    10.1016/j.renene.2022.10.128
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    Renewable Energy
  • 影响因子：
    8.7
  • 作者：
    Xuanming Ding;Dingxin Zhang;Abdelmalek Bouazza;Chenglong Wang;Gangqiang Kong
  • 通讯作者：
    Gangqiang Kong
Heat transfer performance of energy piles in seasonally frozen soil areas
季节性冻土地区能源桩的传热性能
  • DOI：
    10.1016/j.renene.2022.04.004
  • 发表时间：
    2022-04
  • 期刊：
    Renewable Energy
  • 影响因子：
    8.7
  • 作者：
    Xuanming Ding;Chen Peng;Chenglong Wang;Gangqiang Kong
  • 通讯作者：
    Gangqiang Kong

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其他文献

Pollution levels and risk of polycyclic aromatic hydrocarbons in surface sediments from two typical estuaries in China
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    2016
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    Marine Pollution Bulletin
  • 影响因子：
    5.8
  • 作者：
    王成龙;邹欣庆;李亚丽;赵一飞;宋翘楚;于雯雯
  • 通讯作者：
    于雯雯
工作荷载下温度循环对桩基变形与应力的影响分析
  • DOI：
    10.16285/j.rsm.2016.s1.042
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王成龙;刘汉龙;孔纲强;吴迪
  • 通讯作者：
    吴迪
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  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    吴宏进;戴薇薇;王利波;张婕;王成龙
  • 通讯作者：
    王成龙
风电机组行星轮系柔性齿圈疲劳寿命研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
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  • 作者：
    谢高敏;章翔峰;周建星;许华超;王成龙;张荣华
  • 通讯作者：
    张荣华
面向实际应用的GISC Lidar 近期研究进展与思考
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    红外与激光工程
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    --
  • 作者：
    龚文林;王成龙;梅笑冬;潘龙;王鹏威;陈明亮;薄遵望;李望;高昕;韩申生
  • 通讯作者：
    韩申生

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王成龙的其他基金

寒区能源隧道冻害防治热-力耦合作用机理与应力变形计算方法
  • 批准号：
  • 批准年份：
    2022
  • 资助金额：
    54 万元
  • 项目类别：
    面上项目

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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