1.一種變溫條件下能量樁樁-土界面法向接觸應(yīng)力試驗(yàn)設(shè)備，其特征在于，包括框架、豎向壓力加載系統(tǒng)、樁-土界面模擬系統(tǒng)、水循環(huán)控溫系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；
框架用于支撐實(shí)驗(yàn)裝置的其它系統(tǒng)；
豎向壓力加載系統(tǒng)用于對(duì)試驗(yàn)混凝土施加豎向壓力；
樁-土界面模擬系統(tǒng)包括底座、環(huán)形混凝土盒，壓板和絕熱材料；樁-土界面模擬系統(tǒng)通過(guò)底座固定在框架上；底座中間的空間放入環(huán)形混凝土盒；環(huán)形混凝土盒上下開(kāi)口，盒壁采用混凝土制作，中間空間用于裝入土樣，裝入的土樣與環(huán)形混凝土盒的混凝土接觸，用于模擬樁-土界面；在環(huán)形混凝土盒的內(nèi)壁上開(kāi)設(shè)有凹槽 ，用于放置土壓力計(jì)及第一溫度傳感器；壓板放置在土樣上下，下壓板開(kāi)設(shè)有傳壓腔；絕熱材料放置于下壓板下面及環(huán)形混凝土盒外圍；
水循環(huán)控溫系統(tǒng)用于模擬樁體的溫度變化過(guò)程；
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括土壓力計(jì)和第一溫度傳感器，土壓力計(jì)和第一溫度傳感器布置在環(huán)形混凝土盒的內(nèi)壁上的凹槽內(nèi)，用于采集樁-土界面的法向接觸應(yīng)力及界面溫度數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的變溫條件下能量樁樁-土界面法向接觸應(yīng)力試驗(yàn)設(shè)備，其特征在于，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還包括應(yīng)變傳感光纖，在環(huán)形混凝土盒內(nèi)壁環(huán)向粘貼分布式應(yīng)變傳感光纖。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的變溫條件下能量樁樁-土界面法向接觸應(yīng)力試驗(yàn)設(shè)備，其特征在于，所述變溫條件下能量樁樁-土界面法向接觸應(yīng)力試驗(yàn)設(shè)備還包括注水排水系統(tǒng)，注水排水系統(tǒng)包括通水孔、排水閥、排氣閥；樁-土界面模擬系統(tǒng)還包括橡皮圈，底座底部開(kāi)設(shè)有通水孔，在環(huán)形混凝土盒里面預(yù)埋水管，并開(kāi)設(shè)排氣孔；上、下壓板周圍通過(guò)橡皮圈與混凝土緊密接觸，下壓板通過(guò)橡皮圈與底座的通水孔緊密連接；通水孔通過(guò)底座與下壓板下部傳壓腔相接；排水閥安裝在通水孔外部；排氣閥在混凝土盒上側(cè)，與環(huán)形混凝土盒的排氣孔相連；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還包括底座孔隙水壓力計(jì)，底座孔隙水壓力計(jì)用于采集飽和土樣孔隙水壓力數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的變溫條件下能量樁樁-土界面法向接觸應(yīng)力試驗(yàn)設(shè)備，其特征在于，水循控溫系統(tǒng)包括恒溫水箱、循環(huán)水泵、導(dǎo)水管、節(jié)流閥、流速計(jì)；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還包括第二溫度傳感器；循環(huán)水泵用于將恒溫箱內(nèi)熱水或冷水泵入環(huán)形混凝土盒；在導(dǎo)水管上設(shè)置節(jié)流閥，用于調(diào)節(jié)導(dǎo)水管中水的流速，流速通過(guò)所述流速計(jì)測(cè)量；在導(dǎo)水管進(jìn)水及出水處布置第二溫度傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的變溫條件下能量樁樁-土界面法向接觸應(yīng)力試驗(yàn)設(shè)備，其特征在于，豎向壓力加載系統(tǒng)采用杠桿加載系統(tǒng)，杠桿加載系統(tǒng)包括杠桿、砝碼、螺紋桿、傳力桿、銜接裝置；杠桿一端通過(guò)鋼軸連接在框架上，另一端加上砝碼，通過(guò)杠桿原理施加豎向荷載；螺紋桿連接在杠桿上，可上下移動(dòng)，螺紋桿另一端端頭與傳力桿接觸；傳力桿上端與螺紋桿相連，下端與環(huán)形混凝土盒接觸；銜接裝置限制傳力桿只可上下移動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的變溫條件下能量樁樁-土界面法向接觸應(yīng)力試驗(yàn)設(shè)備，其特征在于，螺紋桿一端帶有螺紋，通過(guò)螺帽連接在杠桿上，可上下移動(dòng)，另一端端頭為半圓形，與傳力桿接觸；傳力桿上端為內(nèi)凹形，與螺紋桿相連，下端與鋼盒接觸，用于傳遞豎向荷載；銜接裝置通過(guò)兩端螺栓固定在底座上，中間有圓孔，圓孔限制傳力桿只可上下移動(dòng)，過(guò)濾螺紋桿傳遞的橫向荷載，用于傳遞豎向荷載。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的變溫條件下能量樁樁-土界面法向接觸應(yīng)力試驗(yàn)設(shè)備，其特征在于， 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還包括傳力桿軸力傳感器，通過(guò)傳力桿軸力傳感器，測(cè)量豎向加載壓力。
8.一種采用權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)的試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行變溫條件下能量樁樁-土界面法向接觸應(yīng)力試驗(yàn)的方法，其特征在于，包括以下步驟：
1）利用豎向壓力加載系統(tǒng)向樁-土界面施加豎向壓力，使樁-土界面的法向應(yīng)力達(dá)到一定值；
根據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)條件啟用注水排水系統(tǒng)，對(duì)土樣進(jìn)行飽和；
通過(guò)水循環(huán)控溫系統(tǒng)控制樁土界面及土樣的溫度；
4）利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集相關(guān)數(shù)據(jù) ，根據(jù)樁-土界面中的第一溫度傳感器及導(dǎo)水管出入口溫度值判斷土樣溫度是否達(dá)到平衡狀態(tài)。