현재 외부 하중에 따른 에너지 파일 군 기초의 열-역학적 특성 연구는 주로 수직 하중에 중점을 두고 있으며, 수평 하중의 영향은 상대적으로 적게 고려되고 있다. 비대칭 가열 및 냉각 조건에서 수평 하중을 받는 에너지 파일 군의 변형 특성을 연구하기 위해 2×2 에너지 파일 군의 단일 파일에 대해 가열 및 냉각 조건의 모델 시험을 수행하고, 에너지 파일 군의 3차원 유한 요소 모델을 구축하였다. 실측 데이터와 수치 시뮬레이션 결과를 비교 검증한 후, 매개변수 분석을 진행하여 운전 중 단일 파일의 파일체 열-역학적 반응을 연구하였다. 결과는 수치 시뮬레이션 결과가 시험 결과와 잘 일치함을 보여주며, 굽힘 모멘트는 주로 파일 상부에 분포하며, 그 최대값과 반굴곡점은 각각 토양 표면 아래 0.23L₁ 및 0.8L₁ (L₁은 파일체 유효 매설 깊이) 위치에 있음을 나타낸다. 파일 몸체의 수평 변위는 깊이 증가에 따라 감소한다. 수평 하중은 파일체 변형 특성에 더 큰 영향을 미치지만, 온도의 영향도 무시할 수 없다. 가열 및 냉각 단계에서 온도가 상승 및 하강함에 따라 에너지 파일의 굽힘 모멘트와 변위가 증가하는 경향을 보인다. 수평 하중만 받는 경우와 비교하여, 수평 하중과 온도 변화가 복합 작용할 때, 통수 온도가 10℃ 및 20℃ 상승할 경우 에너지 파일의 굽힘 모멘트 최대값 Mmax는 각각 약 23.36%, 25.46% 증가하며, 파일 꼭대기 수평 변위는 각각 약 20.59%, 21.93% 증가한다; 통수 온도가 10℃ 및 20℃ 감소할 경우 굽힘 모멘트 최대값 Mmax는 각각 약 23.48%, 24.39% 증가하고, 파일 꼭대기 수평 변위는 각각 약 17.97%, 21.27% 증가한다.

에너지 파일; 군 파일; 모래; 변형 특성; 수치 시뮬레이션; 모델 시험