基于離散元法的新拌混凝土泵送S管優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、現(xiàn)階段新拌混凝土施工過程中，最常采用的施工方法是泵送，泵送過程主要是通過泵送管道將攪拌站配制好的新拌混凝土通過管道輸送到指定位置，因此，泵送管道在其中扮演著很重要的角色。而S管是泵送管道中最重要的一個部件，主要用于連接料斗與泵送管道，其設(shè)計是否合理對于泵送效率及施工質(zhì)量非常重要。本文主要從實(shí)驗研究和數(shù)值模擬方面完成了以下幾個方面的工作。
　?。?）采用賓漢姆模型建立了混凝土的一般離散元模型。首先通過砂石的一些基礎(chǔ)性實(shí)驗分別測試了砂

2、石的回彈系數(shù)、動摩擦系數(shù)與靜摩擦系數(shù)等，并建立了新拌混凝土的一般離散元模型，隨后采用V型箱實(shí)驗定性分析了離散元軟件模擬新拌混凝土的可行性，再通過改良的塌落度實(shí)驗與L箱實(shí)驗校準(zhǔn)了模型的微觀參數(shù)，最后通過自制的加壓式流變儀驗證了離散元模型的正確性。
　?。?）分析了泵送管道中直管、彎管、S管的壓力分布情況。采用離散元-有限元相耦合的方法對泵送過程進(jìn)行分析，通過泵送直管的數(shù)字模擬與實(shí)驗相對比驗證了新拌混凝土模型的正確性，隨后在相同的邊界

3、條件及初始條件下對泵送過程進(jìn)行模擬，分析了泵送管道不同部位的壓力分布情況，最終找出壓力損失最大的S管。
　　（3）優(yōu)化了泵送 S管。采用前面所建立的新拌混凝土一般離散元模型對泵送過程進(jìn)行模擬，參考量綱分析的方法，將影響S管的因素分為運(yùn)行參數(shù)與結(jié)構(gòu)參數(shù)兩大類，運(yùn)行參數(shù)主要包括泵送速度、粗骨料體積分?jǐn)?shù)、粗骨料形狀；結(jié)構(gòu)參數(shù)主要包括泵送管道直徑、管道的曲率半徑以及管道的水平尺寸分布，隨后采用離散元-有限元相互耦合的方法分別優(yōu)化這兩類參數(shù)