本發(fā)明屬于預(yù)應(yīng)力橋梁施工領(lǐng)域，具體涉及一種預(yù)應(yīng)力孔道循環(huán)壓漿施工工藝參數(shù)優(yōu)化方法。
背景技術(shù)：
：預(yù)應(yīng)力孔道循環(huán)壓漿是預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工的關(guān)鍵工序，如何保證預(yù)應(yīng)力孔道循環(huán)壓漿的施工質(zhì)量，是預(yù)應(yīng)力橋梁建設(shè)過程中需要考慮的重點(diǎn)技術(shù)問題。預(yù)應(yīng)力管道又稱波紋管，其壓漿密實(shí)性好壞對(duì)橋梁的耐久性具有重要影響。在預(yù)應(yīng)力孔道循環(huán)壓漿施工過程中，設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)好壓漿料粘度、灌漿壓強(qiáng)、灌漿時(shí)間等施工工藝參數(shù)，是提高壓漿質(zhì)量和壓漿效率的重要保證。根據(jù)預(yù)應(yīng)力孔道參數(shù)的不同，其應(yīng)采用的最佳漿料粘度、灌漿壓強(qiáng)、灌漿時(shí)間等參數(shù)也會(huì)有所差異。傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力橋梁循環(huán)壓漿施工主要依靠的是現(xiàn)場(chǎng)工人的經(jīng)驗(yàn)化施工，這種方法主要存在兩個(gè)弊端。一方面不同的施工人根據(jù)其經(jīng)驗(yàn)對(duì)于施工工藝參數(shù)的控制沒有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，主觀上存在一定的差異；另一方面，經(jīng)驗(yàn)化施工標(biāo)準(zhǔn)單一，即使面對(duì)不同的預(yù)應(yīng)力孔道，仍采取相同的施工工藝參數(shù)。對(duì)不同長度的預(yù)應(yīng)力孔道，不同粘度的壓漿料，均采用相同的灌漿壓強(qiáng)、經(jīng)驗(yàn)化的灌漿時(shí)間。但是，隨著隨著大跨度、中跨徑的預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的數(shù)量急劇增加，預(yù)應(yīng)力孔道長度也變的越來越長。若孔道長度長，壓漿料粘度大時(shí)，工人仍然采用經(jīng)驗(yàn)灌漿壓強(qiáng)的話，可能會(huì)導(dǎo)致流動(dòng)能量過小，流動(dòng)過程中能量的損耗過大，水泥漿沒有足夠的推進(jìn)力在孔道里流動(dòng)，則無法完全排開空氣而注滿孔道，或者出現(xiàn)壓漿時(shí)間不夠，預(yù)應(yīng)力孔道內(nèi)氣體未完全排除干凈，出現(xiàn)局部空漿的情況。目前對(duì)于預(yù)應(yīng)力孔道循環(huán)壓漿施工工藝的壓漿密實(shí)性檢測(cè)，主要采用傳感器監(jiān)測(cè)。具體來說，就是在預(yù)應(yīng)力孔道的不同位置布置一定數(shù)量的傳感器，進(jìn)行壓漿操作的過程中，根據(jù)傳感器實(shí)時(shí)反饋的數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)施工過程。這種方法雖然可以控制循環(huán)壓漿施工過程中的壓漿時(shí)間等參數(shù)，但對(duì)于局部空漿等問題仍然只能及時(shí)發(fā)現(xiàn)而不能很好的預(yù)防。因此，在施工前需要根據(jù)實(shí)際的預(yù)應(yīng)力孔道參數(shù)，優(yōu)化設(shè)計(jì)壓漿料粘度、灌漿壓強(qiáng)、灌漿時(shí)間等，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)施工時(shí)孔道內(nèi)流場(chǎng)各個(gè)位置的速度、壓強(qiáng)、各相體積分布等基本物理量以及這些物理量隨時(shí)間的變化情況，并形象、直觀地對(duì)壓漿過程做出分析和評(píng)價(jià)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種預(yù)應(yīng)力孔道循環(huán)壓漿施工工藝參數(shù)優(yōu)化方法。本發(fā)明技術(shù)方案的方法，充分利用了計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，在施工準(zhǔn)備階段，即可通過fluent軟件對(duì)不同預(yù)應(yīng)力孔道進(jìn)行數(shù)值模擬，將預(yù)應(yīng)力孔道循環(huán)壓漿工藝參數(shù)選擇轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)問題進(jìn)行研究，為預(yù)應(yīng)力孔道循環(huán)壓漿施工提供了更加精確可靠的工藝參數(shù)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種預(yù)應(yīng)力孔道循環(huán)壓漿施工工藝參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于，包括，s1根據(jù)預(yù)應(yīng)力孔道參數(shù)和材料參數(shù)，建立預(yù)應(yīng)力孔道幾何模型；s2根據(jù)所述幾何模型對(duì)預(yù)應(yīng)力孔道流場(chǎng)進(jìn)行網(wǎng)格劃分，建立預(yù)應(yīng)力孔道計(jì)算模型；s3設(shè)定數(shù)值模擬計(jì)算條件，通過所述計(jì)算模型計(jì)算得到預(yù)應(yīng)力孔道循環(huán)壓漿施工模擬結(jié)果；s4改變預(yù)應(yīng)力孔道參數(shù)和/或數(shù)值模擬計(jì)算條件，重復(fù)步驟s1～s3，獲得多個(gè)模擬結(jié)果，根據(jù)對(duì)應(yīng)的的預(yù)應(yīng)力孔道壓漿過程模擬結(jié)果，篩選出最佳模擬結(jié)果對(duì)應(yīng)的參數(shù)。為了在預(yù)應(yīng)力孔道循環(huán)壓漿施工之前獲得最佳的施工工藝參數(shù)，本發(fā)明技術(shù)方案的方法，利用了計(jì)算機(jī)仿真模型，模擬預(yù)應(yīng)力孔道循環(huán)壓漿施工過程。具體來說，首先根據(jù)預(yù)應(yīng)力孔道施工圖紙，得到預(yù)應(yīng)力孔道的基本尺寸參數(shù)，利用計(jì)算機(jī)軟件建立預(yù)應(yīng)力孔道的幾何模型，優(yōu)選采用autocad軟件建立預(yù)應(yīng)力孔道幾何模型。將預(yù)應(yīng)力孔道的幾何模型網(wǎng)格化，即將預(yù)應(yīng)力孔道的幾何模型導(dǎo)入網(wǎng)格化處理器，一般是icem前處理器，對(duì)預(yù)應(yīng)力孔道模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分。根據(jù)氣液兩相流的情況，選取結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格對(duì)整個(gè)流場(chǎng)進(jìn)行網(wǎng)格劃分，創(chuàng)建物理模型，輸出網(wǎng)格劃分結(jié)果。經(jīng)過上述步驟，可以在fluent軟件中初步得到預(yù)應(yīng)力孔道的計(jì)算模型。針對(duì)該計(jì)算模型，首先需要確認(rèn)數(shù)值模擬計(jì)算的各類條件，包括域條件、邊界條件及初始化條件等，在此前提下開始對(duì)整個(gè)壓漿過程進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算。計(jì)算的結(jié)果經(jīng)過處理后得到最終的模擬結(jié)果，最終的模擬結(jié)果包括預(yù)應(yīng)力孔道壓漿過程中的各相體積云圖、速度矢量云圖、壓強(qiáng)云圖及各相的體積分?jǐn)?shù)等。根據(jù)預(yù)應(yīng)力孔道壓漿過程中的各相體積云圖、速度矢量云圖、壓強(qiáng)云圖及各相的體積分?jǐn)?shù)，可以判斷在該參數(shù)條件下的預(yù)應(yīng)力孔道循環(huán)壓漿施工的仿真概況。一次仿真結(jié)果并不能確定最佳工藝參數(shù)，因此需要改變部分參數(shù)，重復(fù)進(jìn)行仿真模擬，得到多個(gè)仿真結(jié)果，利用這些仿真結(jié)果判斷該參數(shù)是否可以使得預(yù)應(yīng)力孔道循環(huán)壓漿施工達(dá)到最佳，以篩選出預(yù)應(yīng)力孔道循環(huán)壓漿施工過程中的灌漿壓強(qiáng)、灌漿時(shí)間、壓漿料粘度等最佳施工工藝參數(shù)。作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案，模擬結(jié)果包括氣相和/或液相的體積云圖、速度矢量云圖、壓強(qiáng)云圖以及氣相和/或液相的體積分?jǐn)?shù)。計(jì)算模型輸出的結(jié)果文件需要進(jìn)一步導(dǎo)入后處理軟件進(jìn)行處理，然后得到預(yù)應(yīng)力孔道壓漿過程結(jié)果圖形并輸出，其中包括但不限于預(yù)應(yīng)力孔道壓漿過程中的各相體積云圖、速度矢量云圖、壓強(qiáng)云圖及各相的體積分?jǐn)?shù)，其中相態(tài)主要是氣相和液相狀態(tài)。通過云圖，可以直接觀察預(yù)應(yīng)力孔道循環(huán)壓漿施工的過程和結(jié)果，確定最優(yōu)的施工參數(shù)。作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案，網(wǎng)格劃分優(yōu)選結(jié)構(gòu)化四邊形網(wǎng)格，所述四邊形網(wǎng)格的質(zhì)量優(yōu)選超過0.99。結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格有很多優(yōu)點(diǎn)，其很容易實(shí)現(xiàn)區(qū)域的邊界擬合，適于進(jìn)行流體或者表面應(yīng)力的計(jì)算。本發(fā)明技術(shù)方案中，優(yōu)選通過計(jì)算機(jī)生成網(wǎng)格，其計(jì)算量小，能夠較好的控制生成質(zhì)量，同時(shí)保證邊界層網(wǎng)格，計(jì)算更容易達(dá)到收斂，本次模型優(yōu)選質(zhì)量更高的結(jié)構(gòu)化四邊形網(wǎng)格，網(wǎng)格質(zhì)量優(yōu)選0.99。作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案，預(yù)應(yīng)力孔道參數(shù)包括預(yù)應(yīng)力孔道長度、管徑、壁厚和曲率；所述材料參數(shù)包括空氣和水泥漿的密度、粘度以及表面張力。實(shí)際中，預(yù)應(yīng)力孔道的物理量很多，包括但不限于孔道長度、孔道內(nèi)外壁的管徑、孔壁厚度以及孔道的曲率等，根據(jù)實(shí)際的需要，還可以將預(yù)應(yīng)力孔道的剛性參數(shù)等物理參數(shù)列入。預(yù)應(yīng)力孔道施工的時(shí)候，需要向孔道內(nèi)灌注水泥漿，水泥漿排開空氣填滿孔道腔體內(nèi)的空間。在流體力學(xué)中，空氣的密度、體積等對(duì)于水泥漿的灌注有很大的影響。水泥漿的密度、粘度以及表面張力對(duì)于整體的灌注來說，是必須考量的因素。因此，在利用仿真模型進(jìn)行模擬的時(shí)候，這些材料參數(shù)需要添加進(jìn)去。作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案，數(shù)值模擬計(jì)算條件包括域條件、邊界條件及初始化條件。作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案，域條件為設(shè)置當(dāng)前預(yù)應(yīng)力孔道為流體域。作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案，邊界條件包括入口邊界條件、出口邊界條件、壁面條件及水力直徑。作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案，初始化條件包括初始空氣體積分?jǐn)?shù)、初始?jí)簭?qiáng)、初始速度。針對(duì)實(shí)際需求的仿真模擬，還涉及到仿真邊界條件的問題。在具體的施工過程中，預(yù)應(yīng)力孔道并不是無限的，其具備有限的長度、有限的空間，其所處的環(huán)境也具有一定的限制。因此，為了盡可能準(zhǔn)確的模擬預(yù)應(yīng)力孔道在循環(huán)壓漿施工工藝中的情況，需要設(shè)置一系列的計(jì)算條件，其中包括域條件、邊界條件及初始化條件。域條件對(duì)應(yīng)著空氣和水泥漿的物理狀態(tài)，因此本發(fā)明技術(shù)方案中將其設(shè)置為流體域。邊界條件則包括入口邊界條件、出口邊界條件、壁面條件及水力直徑等，進(jìn)一步限定了預(yù)應(yīng)力孔道的施工條件。初始化條件包括了空氣體積分?jǐn)?shù)、初始?jí)簭?qiáng)、初始速度等，因?yàn)檠h(huán)壓漿施工的過程中始終存在水泥漿排開空氣的過程，其本身是在一定的邊界條件下，空氣與水泥漿的流體力學(xué)分析，因此空氣和水泥漿的初始條件對(duì)于整個(gè)預(yù)應(yīng)力孔道循環(huán)壓漿施工過程的流體力學(xué)分析來說是必備的。作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案，計(jì)算模型包括多相流模型、湍流模型；所述多相流模型采用vof多相流模型；所述湍流模型采用標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型。預(yù)應(yīng)力孔道的循環(huán)壓漿施工中包括空氣和水泥漿的相互作用，屬于一個(gè)包括空氣的氣態(tài)和水泥漿液態(tài)的多相模型，結(jié)合實(shí)際的需求，計(jì)算模型中還可以包含一個(gè)湍流模型。因此在對(duì)該仿真模型進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候，既采用了多相流模型，也采用了湍流模型。具體來說，本發(fā)明技術(shù)方案中，多相流模型優(yōu)選采用vof多相流模型，湍流模型優(yōu)選采用標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型。作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案，步驟s4中所述預(yù)應(yīng)力孔道參數(shù)和/或數(shù)值模擬計(jì)算條件包括預(yù)應(yīng)力孔道的長度、直徑和/或入口壓強(qiáng)。一次仿真模擬的結(jié)果難以分辨出該參數(shù)是否是最佳施工參數(shù)，實(shí)際上，本發(fā)明技術(shù)方案的方法中，采用了改變部分參數(shù)，重復(fù)進(jìn)行仿真模擬，得到多個(gè)仿真結(jié)果，利用這些仿真結(jié)果判斷該參數(shù)是否可以使得預(yù)應(yīng)力孔道循環(huán)壓漿施工達(dá)到最佳，以篩選出預(yù)應(yīng)力孔道循環(huán)壓漿施工過程中的灌漿壓強(qiáng)、灌漿時(shí)間、壓漿料粘度等最佳施工工藝參數(shù)?？紤]實(shí)際，改變的參數(shù)包括預(yù)應(yīng)力孔道的長度、直徑和/或入口壓強(qiáng)，這些參數(shù)是可以進(jìn)行調(diào)控的?？傮w而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：1)本發(fā)明技術(shù)方案的方法，利用fluent軟件模擬預(yù)應(yīng)力孔道循環(huán)壓漿過程，可以得到復(fù)雜過程中流體的速度、壓強(qiáng)、各相體積分?jǐn)?shù)等基本物理參數(shù)及其隨時(shí)間變化的情況；對(duì)于預(yù)應(yīng)力孔道循環(huán)壓漿這個(gè)復(fù)雜的多相流過程來說，這些數(shù)據(jù)能直觀形象的反映出壓漿質(zhì)量的好壞；2)本發(fā)明技術(shù)方案的方法，采用了仿真模擬技術(shù)，通過建立與實(shí)際體系一致的預(yù)應(yīng)力循環(huán)壓漿模型，實(shí)現(xiàn)了對(duì)循環(huán)壓漿過程進(jìn)行模擬，多次重復(fù)模擬后可根據(jù)模擬結(jié)果，優(yōu)化循環(huán)壓漿施工工藝參數(shù)，為循環(huán)壓漿施工提供了優(yōu)化指導(dǎo)，減少施工現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)化施工可能出現(xiàn)的壓漿質(zhì)量缺陷。附圖說明圖1是本發(fā)明技術(shù)方案的一種預(yù)應(yīng)力孔道循環(huán)壓漿施工工藝參數(shù)優(yōu)化方法的一個(gè)實(shí)施例的模擬方法流程圖；圖2是本發(fā)明技術(shù)方案的一種預(yù)應(yīng)力孔道循環(huán)壓漿施工工藝參數(shù)優(yōu)化方法的一個(gè)實(shí)施例的預(yù)應(yīng)力孔道幾何模型；圖3是本發(fā)明技術(shù)方案的一種預(yù)應(yīng)力孔道循環(huán)壓漿施工工藝參數(shù)優(yōu)化方法的一個(gè)實(shí)施例的預(yù)應(yīng)力孔道局部網(wǎng)格劃分圖；圖4是本發(fā)明技術(shù)方案的一種預(yù)應(yīng)力孔道循環(huán)壓漿施工工藝參數(shù)優(yōu)化方法的一個(gè)實(shí)施例的某時(shí)刻預(yù)應(yīng)力孔道局部體積云圖；圖5是本發(fā)明技術(shù)方案的一種預(yù)應(yīng)力孔道循環(huán)壓漿施工工藝參數(shù)優(yōu)化方法的一個(gè)實(shí)施例的孔道長度與壓漿時(shí)間的關(guān)系曲線圖；圖6是本發(fā)明技術(shù)方案的一種預(yù)應(yīng)力孔道循環(huán)壓漿施工工藝參數(shù)優(yōu)化方法的一個(gè)實(shí)施例的孔道長度與壓漿密實(shí)度的關(guān)系曲線圖；圖7是本發(fā)明技術(shù)方案的一種預(yù)應(yīng)力孔道循環(huán)壓漿施工工藝參數(shù)優(yōu)化方法的一個(gè)實(shí)施例的灌漿壓強(qiáng)與壓漿時(shí)間的關(guān)系曲線；圖8是本發(fā)明技術(shù)方案的一種預(yù)應(yīng)力孔道循環(huán)壓漿施工工藝參數(shù)優(yōu)化方法的一個(gè)實(shí)施例的灌漿壓強(qiáng)與壓漿密實(shí)度的關(guān)系曲線；圖9是本發(fā)明技術(shù)方案的一種預(yù)應(yīng)力孔道循環(huán)壓漿施工工藝參數(shù)優(yōu)化方法的一個(gè)實(shí)施例的不同孔道長度灌漿壓強(qiáng)與壓漿密實(shí)度的關(guān)系曲線圖。具體實(shí)施方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。結(jié)合圖1所示的模擬方法的流程圖，本發(fā)明技術(shù)方案實(shí)施例的一種基于fluent軟件的預(yù)應(yīng)力孔道循環(huán)壓漿施工工藝參數(shù)優(yōu)化的方法，其中包括以下步驟：步驟1、在利用fluent軟件對(duì)預(yù)應(yīng)力孔道的循環(huán)壓漿工藝進(jìn)行仿真模擬之前，首先需要確定預(yù)應(yīng)力孔道的三維幾何模型。本發(fā)明技術(shù)方案的一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)預(yù)應(yīng)力梁施工圖紙，可以得到預(yù)應(yīng)力孔道的一系列物理參數(shù)，包括但不限于孔道長度、管徑、壁厚、曲率等基本尺寸參數(shù)，基于上述物理參數(shù)，可以建立預(yù)應(yīng)力孔道的三維幾何模型。本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施例中優(yōu)選通過autocad軟件建立預(yù)應(yīng)力孔道的三維幾何模型，如圖2所示即為本發(fā)明實(shí)施例的預(yù)應(yīng)力孔道幾何模型。步驟2、在采用autocad軟件建立預(yù)應(yīng)力孔道的三維幾何模型的前提下，其所輸出的幾何模型文件格式為*.sat文件。對(duì)幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格化，優(yōu)選采用icem進(jìn)行處理。即將預(yù)應(yīng)力孔道的幾何模型文件導(dǎo)入icem前處理器，對(duì)預(yù)應(yīng)力孔道模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分。具體的，根據(jù)氣液兩相流的情況，選取結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格對(duì)整個(gè)流場(chǎng)進(jìn)行網(wǎng)格劃分，預(yù)應(yīng)力孔道網(wǎng)格優(yōu)選劃分為結(jié)構(gòu)化四邊形網(wǎng)格，網(wǎng)格質(zhì)量優(yōu)選超過0.99，即可輸出得到網(wǎng)格劃分結(jié)果，如圖3所示即為本發(fā)明實(shí)施例的預(yù)應(yīng)力孔道局部網(wǎng)格劃分圖。步驟3、根據(jù)步驟2對(duì)預(yù)應(yīng)力孔道的幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分后，將輸出結(jié)果利用例如fluent的軟件進(jìn)行讀取，以建立預(yù)應(yīng)力孔道的計(jì)算模型。在fluent軟件中，檢查網(wǎng)格的質(zhì)量是否符合計(jì)算需求，如果網(wǎng)格體積為負(fù)，則重新劃分網(wǎng)格。通過這種檢測(cè)機(jī)制，確保了預(yù)應(yīng)力孔道網(wǎng)格劃分的準(zhǔn)確性，進(jìn)一步的，還可以保證預(yù)應(yīng)力孔道循環(huán)壓漿施工過程仿真模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性。步驟4、為了進(jìn)一步完善預(yù)應(yīng)力孔道的計(jì)算模型，還需要選用一些數(shù)學(xué)模型。其中選用的數(shù)學(xué)模型包括但不限于多相流模型、湍流模型。本發(fā)明技術(shù)方案的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，多相流模型優(yōu)選采用vof多相流模型，即將空氣確定為氣相，水泥漿確定為液相，二者之間相互作用；湍流模型優(yōu)選采用標(biāo)準(zhǔn)(standard)k-ε模型。除此之外，還優(yōu)選采用piso算法進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算，優(yōu)選采用presto模式下的壓力修正方程。經(jīng)過上述步驟，初步得到了預(yù)應(yīng)力孔道的計(jì)算模型。步驟5、在利用預(yù)應(yīng)力孔道的計(jì)算模型進(jìn)行計(jì)算之前，需要對(duì)其進(jìn)行模擬。具體來說就是設(shè)置各參數(shù)以及條件。參數(shù)屬于預(yù)應(yīng)力孔道、空氣以及水泥漿的一些固有性質(zhì)，例如其中的材料參數(shù)包括空氣及水泥漿的密度、粘度、表面張力等，空氣的密度、粘度、表面張力等這些材料參數(shù)優(yōu)選通過fluent軟件數(shù)據(jù)庫直接導(dǎo)入，水泥漿的密度、粘度、表面張力等材料參數(shù)可以通過試驗(yàn)測(cè)出。本發(fā)明是技術(shù)方案的實(shí)施例中對(duì)于參數(shù)的獲取，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的限定，僅作為一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例以供參考，其他可以獲得這些參數(shù)的方法亦可。計(jì)算模型的條件屬于對(duì)預(yù)應(yīng)力孔道的進(jìn)一步詳細(xì)描述。仿真模型理論上屬于理想模型，其可以具有無限長度、光滑無摩擦等理想條件，但是在指導(dǎo)實(shí)際施工的仿真模型中，需要盡可能模擬真實(shí)環(huán)境的每個(gè)條件。考慮到氣相和液相特征，本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施例中優(yōu)選將數(shù)值模擬計(jì)算的域條件設(shè)置為當(dāng)前預(yù)應(yīng)力孔道為流體域。施工中的預(yù)應(yīng)力孔道具備明確的出口和入口的尺寸、壓強(qiáng)、剛性、壁面摩擦等實(shí)際限制，因此還需要設(shè)定邊界條件，其中包括但不限于入口邊界條件、出口邊界條件、壁面條件等。本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施例中，邊界條件中入口邊界條件優(yōu)選設(shè)置為壓強(qiáng)入口條件，出口邊界條件優(yōu)選設(shè)置為壓強(qiáng)出口條件，具體的，由于出口與外界自然接觸，出口壓強(qiáng)優(yōu)選設(shè)置為0；邊界條件中壁面條件優(yōu)選設(shè)為粗糙，粗糙度高度優(yōu)選設(shè)為0.5mm；以及邊界條件中的水力直徑優(yōu)選為預(yù)應(yīng)力管道的直徑。最后設(shè)定初始化條件，其中包括但不限于整個(gè)計(jì)算域內(nèi)初始空氣體積分?jǐn)?shù)、初始?jí)簭?qiáng)、初始速度等。本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施例中，初始化條件優(yōu)選通過fluent中的patch功能進(jìn)行初始化。步驟7、經(jīng)過上述步驟，可以得到仿真模擬的預(yù)應(yīng)力孔道計(jì)算模型，利用該模型對(duì)整個(gè)壓漿過程進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算，可以得出計(jì)算結(jié)果。該計(jì)算結(jié)果需要進(jìn)行一定的處理，才能輸出。具體來說，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，計(jì)算模型輸出的結(jié)果文件需要進(jìn)一步導(dǎo)入后處理軟件，優(yōu)選tecplot軟件，進(jìn)行處理。這樣的話，可以得到預(yù)應(yīng)力孔道壓漿過程結(jié)果圖形并輸出，其中包括但不限于預(yù)應(yīng)力孔道壓漿過程中的各相體積云圖、速度矢量云圖、壓強(qiáng)云圖及各相的體積分?jǐn)?shù)，其中相態(tài)主要是氣相和液相狀態(tài)。通過云圖，可以直接觀察預(yù)應(yīng)力孔道循環(huán)壓漿施工的過程和結(jié)果，確定最優(yōu)的施工參數(shù)。需要說明的是，本發(fā)明是技術(shù)方案實(shí)施例中對(duì)于結(jié)果圖形的說明并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的限制，僅作為一個(gè)優(yōu)選方案以供參考。步驟8、根據(jù)預(yù)應(yīng)力孔道不同孔道長度，進(jìn)行多次數(shù)值模擬，每次數(shù)值模擬時(shí)改變步驟1中的預(yù)應(yīng)力孔道長度、直徑等基本尺寸參數(shù)和步驟3中的邊界條件參數(shù)中的壓強(qiáng)入口條件，重復(fù)步驟1～11，得出多個(gè)參數(shù)下的結(jié)果圖形。比較這些結(jié)果圖形，篩選出預(yù)應(yīng)力孔道施工的最佳工藝參數(shù)。一次仿真結(jié)果并不能確定最佳工藝參數(shù)，因此需要改變部分參數(shù)，重復(fù)進(jìn)行仿真模擬，得到多個(gè)仿真結(jié)果，利用這些仿真結(jié)果判斷該參數(shù)是否可以使得預(yù)應(yīng)力孔道循環(huán)壓漿施工達(dá)到最佳，以篩選出預(yù)應(yīng)力孔道循環(huán)壓漿施工過程中的灌漿壓強(qiáng)、灌漿時(shí)間、壓漿料粘度等最佳施工工藝參數(shù)。本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施例中，進(jìn)一步計(jì)算了不同長度的預(yù)應(yīng)力孔道在同一灌漿壓強(qiáng)參數(shù)下，壓漿時(shí)間對(duì)應(yīng)的壓漿密實(shí)度。本發(fā)明技術(shù)方案的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，孔道長度分別為30m，60m，90m，120m，150m，180m，210m，240m，270m，300m，330m，360m的十二組模型，每組模型的灌漿壓強(qiáng)均為0.75mpa，壓漿料粘度均為0.9pa.s。其結(jié)果如表1所示。表1不同孔道長度數(shù)值計(jì)算結(jié)果灌漿壓強(qiáng)為0.75mpa，壓漿料粘度為0.9pa.s時(shí)，孔道長度與壓漿時(shí)間的關(guān)系曲線圖如圖5所示，孔道長度與壓漿密實(shí)度的關(guān)系曲線圖如圖6所示。在本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施例中，還計(jì)算了不同壓漿料粘度所對(duì)應(yīng)的壓漿時(shí)間和壓漿密實(shí)度。該實(shí)施例優(yōu)選確定十組模型，粘度分別為0.5pa.s，0.6pa.s，0.7pa.s，0.8pa.s，0.9pa.s，1.0pa.s，1.1pa.s，1.2pa.s，1.3pa.s，1.4pa.s，1.5pa.s，每組模型的灌漿壓強(qiáng)均為0.75mpa，孔道長度為210m。其結(jié)果如表2所示。表2不同壓漿料粘度數(shù)值計(jì)算結(jié)果在本發(fā)明技術(shù)方案的另一個(gè)實(shí)施例中，計(jì)算了灌漿壓強(qiáng)與壓漿時(shí)間和壓漿密實(shí)度的關(guān)系。該實(shí)施例優(yōu)選建立十一個(gè)模型，灌漿壓強(qiáng)的范圍為0.5mpa至1.0mpa，分別為0.5mpa，0.55mpa，0.6mpa，0.65mpa，0.7mpa，0.75mpa，0.8mpa，0.85mpa，0.9mpa，0.95mpa，1mpa等情況。每組模型的壓漿料粘度均為0.9pa.s，孔道長度為210m。其結(jié)果如表3所示。表3不同灌漿壓強(qiáng)數(shù)值計(jì)算結(jié)果壓漿料粘度均為0.9pa.s，孔道長度為210m時(shí)，灌漿壓強(qiáng)與壓漿時(shí)間的關(guān)系曲線如圖7所示，灌漿壓強(qiáng)與壓漿密實(shí)度的關(guān)系曲線如圖8所示。在本發(fā)明技術(shù)方案的一個(gè)實(shí)施例中，粘度為0.9pa.s時(shí)，不同長度的預(yù)應(yīng)力孔道在不同的灌漿時(shí)間下獲得的壓漿密實(shí)度結(jié)果也有差別，其具體結(jié)果請(qǐng)見表4。表4不同孔道長度、灌漿壓強(qiáng)時(shí)壓漿密實(shí)度結(jié)果在本發(fā)明技術(shù)方案的一個(gè)實(shí)施例中，還對(duì)于超長預(yù)應(yīng)力孔道的循環(huán)壓降施工工藝進(jìn)行了模擬，不同長度的預(yù)應(yīng)力孔道對(duì)應(yīng)的最小灌漿壓強(qiáng)結(jié)果如表5所示。表5超長孔道的最小灌漿壓強(qiáng)不同孔道長度灌漿壓強(qiáng)與壓漿密實(shí)度的關(guān)系曲線圖如圖9所示。表6是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施例的計(jì)算結(jié)果，所得到的不同的長度的預(yù)應(yīng)力孔道所對(duì)應(yīng)的優(yōu)選灌漿壓強(qiáng)?？椎篱L度推薦灌漿壓強(qiáng)120m0.7mpa～0.8mpa150m0.7mpa～0.8mpa180m0.75mpa～0.85mpa210m0.75mpa～0.85mpa240m0.8mpa～0.9mpa270m0.85mpa～0.95mpa300m0.95mpa～1.0mpa330m孔道過長，無法高質(zhì)量壓漿360m孔道過長，無法高質(zhì)量壓漿本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁12