能源桩技术是将建筑物的桩基变成地源热泵系统的一部分,在基桩内埋设换热管,把桩作为换热井,并通过集分水器和换热管相连使得能源桩和周围岩土体相互传递热量。这样不仅省去了地源热泵系统的打井与灌浆回填环节,又解决了占地面积较大的问题,同时可并行施工缩短施工周期。目前,能源桩的研究工作主要围绕单一桩体换热效率问题和结构响应问题开展了大量的热响应测试与相应的试验研究,而针对能源桩群换热机理及热力学响应研究工作较少。在换热过程中,多桩的温度场变化有别于单桩,同时其结构力学响应也不尽相同,可能会对上部结构造成未知的影响。本文通过对能源桩试验基地的多桩开展换热试验,结合仿真计算,进行能源桩群的传热特性与热力学响应分析,明确桩群的换热机理以及热力响应规律。通过对能源桩试验基地的桩群开展换热试验并结合仿真计算,进行能源桩群的传热特性与热力学响应分析,明确桩群的换热机理,对比分析在不同埋管形式及桩群布置情况下的单桩及多桩热力学特性,得到以下结论:对比分析能源桩换热过程的试验和仿真结果,实测得出的桩体沿深度方向温度分布规律与数值模拟得出的结果基本一致。桩身温度沿深度方向分布相对稳定且不同截面的温度差异较小。整体温度场影响范围呈椭圆形分布,桩顶与桩底温度略低于桩身中部温度,大致呈两端低中间高,但整体变化不明显。在实际试验中,每个桩的热影响半径不到2m,而仿真分析中,桩间温度场发生改变,出现部分热干扰,桩群的热影响半径比单桩大,这说明群桩热效应不是单桩热效应的叠加。在能源桩双桩换热过程中,不同深度的竖向应变随时间变化曲线总体呈抛物线增长趋势。由于桩体两端的约束总体要弱于中部,桩体应变分布总体呈两端大中间小规律。在温度荷载作用下,桩身内部产生了较大的温度附加应力。随着加热时间的增长,两根桩的最大桩身附加温度应力均出现桩身中部,大致呈两端小中间大的规律,并且在整个加热过程中,其曲线趋势与中心点位置均基本保持一致。桩侧摩阻力在加热过程中沿深度方向出现重分布,桩中部正负交界处附近的侧摩阻力增大趋势明显快于桩顶和桩底,当温度升高到一定值后,能源桩正负侧摩阻力的增长变化有限。对比温升相近的单桩与双桩试验结果得到,桩侧摩阻力整体分布规律相似,但双桩试验的侧摩阻力主要集中于桩两端,而单桩试验的侧摩阻力主要集中于桩中,双桩试验时能源桩两端的桩土相互作用更加明显。