王 月，赵清春

(中交第四公路工程局有限公司，北京 100020)

0 引言

随着城市人口密度的增加，城市对高层建筑的需求也与日俱增。高层建筑施工过程中，需使用混凝土泵送系统进行高压、长距离、长时间的混凝土浇筑。由于泵送管道长、弯管多，混凝土泵送系统工作时会产生剧烈振动，并伴随强烈的冲击和噪声，影响主体结构质量，甚至造成质量安全事故。

为解决上述问题，本文利用Workbench软件建立泵送混凝土弯管流固耦合混凝土模型，以振动最严重的弯管部分为研究对象，对管内混凝土、钢管和管外支架进行流固耦合有限元分析，以管内压力和泵送速度为研究参数，研究泵送过程中支架内力和混凝土运动规律。结合六安高台小区安置房项目实际施工情况，研究不同管道压力、不同泵送速度下弯管支架对主体结构的影响。

1 数值计算模型

弯管结构采用有限元法，管内流动采用有限体积法。基于Workbench流固耦合计算，流体采用雷诺平均N-S方程计算，固体采用静力和瞬态2种计算方法进行对比分析。

1.1 几何模型

泵送混凝土输送管采用高压管，截取弯管和2个支架为混凝土泵送管道进行建模。管外径为165.2mm，内径为155.2mm，壁厚5mm，水平段长1 000mm，垂直段长500mm，弯管部位为半径1m 的 1/4 弯管，泵管支架宽100mm，与主体结构连接处为固定支架，泵管间、支架与管道间的连接简化为绑定连接。

1.2 网格划分及边界条件

采用 ANSYS Mesh进行流体域和固体域网格划分，如图1所示。考虑管内混凝土流动具有黏性，在流体域交界面设置3mm加密边界层，流体网格5万。……