地下水封石油洞库密封塞的参数确定方法和装置与流程

1.本技术涉及地下水封洞库技术领域，特别涉及一种地下水封石油洞库密封塞的参数确定方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.地下水封石油洞库是指在低于地下水位的岩体中由人工挖掘形成的一定形状和容积的洞室，是一种利用地下水密封技术储存石油等产品的地下工程类型。地下水封石油洞库的储油洞室在施工期间通过连接巷道、竖井和施工巷道与地面实现连通，施工完成后利用密封塞将各储油洞室隔离，同时采用密封塞对进油竖井、出油竖井进行封闭，形成独立的密闭储存空间，因此，地下水封石油洞库中的密封塞起到隔绝洞库与外部环境的重要作用，相应的，密封塞的设计也就成为了地下水封石油洞库的结构设计中的重中之重。
3.然而，地下水封石油洞库的大范围建造是最近几年才逐渐开始的，整个项目的设计理论都还在逐渐完善之中，尤其，对于地下水封石油洞库的密封塞的设计方法，在国内外极少有文献资料的介绍。
4.因此，在实际工程中，缺少一套完整且具体的密封塞的参数确定方法，通过合理确定密封塞的各项关键设计参数，以提高密封塞的设计精度，节约工程材料用量。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供了一种地下水封石油洞库密封塞的参数确定方法、装置、设备及存储介质，提高了密封塞的设计精度，节约了工程材料用量。该技术方案如下：
6.一方面，提供了一种地下水封石油洞库密封塞的参数确定方法，该方法包括：
7.确定密封塞的形状参数；
8.基于该形状参数，确定该密封塞的长度参数；
9.基于该形状参数和该长度参数，确定该密封塞的高度参数；
10.基于该形状参数、该长度参数以及该高度参数，调用数值模拟模型，对目标接触面和该密封塞内部进行应力-应变分析，得到第一分析结果，该数值模拟模型用于模拟该密封塞以及获取该密封塞的力学参数，该目标接触面是指该密封塞与围岩的接触面；
11.响应于该第一分析结果符合目标条件，调用该数值模拟模型，对该密封塞的受拉区进行分析，得到第二分析结果；
12.基于该第二分析结果，确定该密封塞的配筋参数。
13.可选地，该确定密封塞的形状参数包括：
14.基于该目标接触面的承压强度以及该目标接触面与围岩之间的渗透参数，确定该密封塞的形状参数。
15.可选地，该基于该形状参数和该长度参数，确定该密封塞的高度参数之前，该方法还包括：
16.基于该长度参数和该密封塞的压力参数，获取该密封塞的压力梯度；
17.若该压力梯度满足压力阈值，则执行基于该形状参数和该长度参数，确定该密封塞的高度参数的步骤；
18.若该压力梯度不满足压力阈值，则重新确定该密封塞的长度参数。
19.可选地，该基于该形状参数和该长度参数，确定该密封塞的高度参数包括：
20.基于该形状参数和该长度参数，调用计算模型，确定该密封塞的嵌入角度，该计算模型用于基于主动拱理论计算该密封塞的嵌入角度；
21.基于该密封塞的嵌入角度和该长度参数，确定该密封塞的高度参数。
22.可选地，该第一分析结果包括：该密封塞在水压和气压作用下的位移以及该目标接触面的剪应力。
23.可选地，该目标条件是指：该密封塞在水压和气压作用下的位移满足位移条件，且，该目标接触面的剪应力满足应力条件。
24.可选地，该基于该形状参数、该长度参数以及该高度参数，调用数值模拟软件，对目标接触面进行应力-应变分析，得到第一分析结果之后，该方法还包括：
25.响应于该第一分析结果不符合该目标条件，基于该第一分析结果，调整该长度参数以及该高度参数，直到该第一分析结果符合该目标条件。
26.另一方面，提供了一种地下水封石油洞库密封塞的参数确定装置，其特征在于，该装置包括：
27.第一确定模块，用于确定密封塞的形状参数；
28.第二确定模块，用于基于该形状参数，确定该密封塞的长度参数；
29.第三确定模块，用于基于该形状参数和该长度参数，确定该密封塞的高度参数；
30.第一分析模块，用于基于该形状参数、该长度参数以及该高度参数，调用数值模拟模型，对目标接触面和该密封塞内部进行应力-应变分析，得到第一分析结果，该数值模拟模型用于模拟该密封塞以及获取该密封塞的力学参数，该目标接触面是指该密封塞与围岩的接触面；
31.第二分析模块，用于响应于该第一分析结果符合目标条件，调用该数值模拟模型，对该密封塞的受拉区进行分析，得到第二分析结果；
32.第四确定模块，用于基于该第二分析结果，确定该密封塞的配筋参数。
33.可选地，第一确定模块用于：
34.基于该目标接触面的承压强度以及该目标接触面与围岩之间的渗透参数，确定该密封塞的形状参数。
35.可选地，该装置还包括：
36.获取模块，用于基于该长度参数和该密封塞的压力参数，获取该密封塞的压力梯度；
37.执行模块，用于若该压力梯度满足压力阈值，则执行基于该形状参数和该长度参数，确定该密封塞的高度参数的步骤；
38.第五确定模块，用于若该压力梯度不满足压力阈值，则重新确定该密封塞的长度参数。
39.可选地，第三确定模块用于：
40.基于该形状参数和该长度参数，调用计算模型，确定该密封塞的嵌入角度，该计算
模型用于基于主动拱理论计算该密封塞的嵌入角度；
41.基于该密封塞的嵌入角度和该长度参数，确定该密封塞的高度参数。
42.可选地，该第一分析结果包括：该密封塞在水压和气压作用下的位移以及该目标接触面的剪应力。
43.可选地，该目标条件是指：该密封塞在水压和气压作用下的位移满足位移条件，且，该目标接触面的剪应力满足应力条件。
44.可选地，该装置还包括：
45.调整模块，用于响应于该第一分析结果不符合该目标条件，基于该第一分析结果，调整该长度参数以及该高度参数，直到该第一分析结果符合该目标条件。
46.另一方面，提供了一种计算机设备，该计算机设备包括处理器和存储器，该存储器用于存储至少一段程序代码，该至少一段程序代码由该处理器加载并执行以实现本技术实施例中的地下水封石油洞库密封塞的参数确定方法中所执行的操作。
47.另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有至少一段程序代码，该至少一段程序代码由该处理器加载并执行以实现如本技术实施例中地下水封石油洞库密封塞的参数确定方法中所执行的操作。
48.在本技术实施例中，提供了一种地下水封石油洞库密封塞的参数确定方法，在依次确定密封塞的形状参数、长度参数以及高度参数以后，基于这些参数，调用数值模拟模型去模拟密封塞，然后在确定所得到的密封塞符合要求的情况下，确定密封塞的配筋参数。上述方法形成了一套完整且具体的密封塞的参数确定方法，通过合理确定密封塞的各项关键设计参数，极大提高了密封塞的设计精度，节约了工程材料用量。
附图说明
49.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
50.图1是根据本技术实施例提供的一种地下水封石油洞库密封塞的位置示意图；
51.图2是根据本技术实施例提供的一种地下水封石油洞库密封塞的参数确定方法；
52.图3是根据本技术实施例提供的另一种地下水封石油洞库密封塞的参数确定方法的流程图；
53.图4是根据本技术实施例提供的四种密封塞形状的示意图；
54.图5是根据本技术实施例提供的一种双锥形密封塞的示意图；
55.图6是根据本技术实施例提供的一种确定密封塞的长度参数的原理图；
56.图7是根据本技术实施例提供的一种基于主动拱理论计算密封塞的嵌入角度的原理图；
57.图8是根据本技术实施例提供的一种拱坝中心角的示意图；
58.图9根据本技术实施例提供的一种地下水封石油洞库密封塞的参数确定装置的结构框图；
59.图10是根据本技术实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
60.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
61.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
62.为了便于对本发明实施例技术方案的理解，首先对地下水封石油洞库中密封塞所处的位置进行简要说明。参考图1，图1是根据本技术实施例提供的一种地下水封石油洞库密封塞的位置示意图，地下水封石油洞库的洞室在施工期间通过连接巷道、竖井和施工巷道与地面实现连通，施工完成后利用密封塞将各洞室隔离，同时采用密封塞对进油竖井、出油竖井进行封闭，形成独立的密闭储存空间。图1中左图所示的密封塞位于施工巷道和连接巷道，图1中右图所示的密封塞则位于竖井中。
63.图2是根据本技术实施例提供的一种地下水封石油洞库密封塞的参数确定方法的流程图，如图2所示，在本技术实施例中以应用于计算机设备为例进行说明。该方法包括以下步骤：
64.201、计算机设备确定密封塞的形状参数。
65.202、计算机设备基于形状参数，确定密封塞的长度参数。
66.203、计算机设备基于形状参数和长度参数，确定密封塞的高度参数。
67.204、计算机设备基于形状参数、长度参数以及高度参数，调用数值模拟模型，对目标接触面和密封塞内部进行应力-应变分析，得到第一分析结果，该数值模拟模型用于模拟密封塞以及获取密封塞的力学参数，该目标接触面是指密封塞与围岩的接触面。
68.205、计算机设备响应于该第一分析结果符合目标条件，调用该数值模拟模型，对密封塞的受拉区进行分析，得到第二分析结果。
69.206、计算机设备基于该第二分析结果，确定密封塞的配筋参数。
70.在本技术实施例中，提供了一种地下水封石油洞库密封塞的参数确定方法，在依次确定密封塞的形状参数、长度参数以及高度参数以后，基于这些参数，调用数值模拟模型去模拟密封塞，然后在确定所得到的密封塞符合要求的情况下，确定密封塞的配筋参数。上述方法形成了一套完整且具体的密封塞的参数确定方法，通过合理确定密封塞的各项关键设计参数，极大提高了密封塞的设计精度，节约了工程材料用量。
71.图3是根据本技术实施例提供的另一种地下水封石油洞库密封塞的参数确定方法的流程图，如图3所示，在本技术实施例中以应用于计算机设备为例进行说明。该方法包括以下步骤：
72.301、计算机设备确定密封塞的形状参数。
73.在本技术实施例中，计算机设备基于目标接触面的承压强度以及目标接触面与围岩之间的渗透参数，确定密封塞的形状参数。其中，目标接触面是指密封塞与围岩的接触面。
74.实际工程中，在确定密封塞的形状参数时，需要考虑以下两个因素：第一个因素是目标接触面的承压强度，目标接触面的面积越大，则能够提供的承压面积越大，相应的，目
标接触面的承压强度也就越大，同时，目标接触面的长度越长，在目标接触面上产生的剪应力和承压应力越小，也就越有利于密封塞的承压强度；第二个因素是目标接触面与围岩之间的渗透参数，而渗透参数则取决于目标接触面的长度，目标接触面的长度越长，密封塞和围岩之间的渗透路径越长，密封塞和围岩接触的部位的渗漏危险越小，相应的，密封塞的密封性就越好。
75.另外，根据已有的工程经验，渗透参数对密封塞的影响要大于承压强度对密封塞的影响，因此，在确定密封塞的形状参数时，对目标接触面的长度要求要更高。
76.现有的密封塞的形状可参考图4，图4是本技术实施例提供的四种密封塞形状的示意图，图中(a)为薄配筋混凝土墙形密封塞，(b)为非配筋拱形密封塞，(c)为锥形密封塞，(d)为圆柱形密封塞。
77.在实际工程中，工程师能够根据现有密封塞的形状以及密封塞所在位置的围岩特性，结合以上所述的两个因素，对现有的四种密封塞进行分析，最终确定密封塞的形状参数。具体分析过程分为以下四部分：
78.第一，薄配筋混凝土墙形密封塞的长度较短，其渗透路径也就较短，相应的，该密封塞的密封性不是很好，因此薄配筋混凝土墙形密封塞一般不适合做地下水封石油洞库的密封塞。
79.第二，非配筋拱形密封塞在两侧均受到压力的情况下，承压强度较差，考虑到在地下水封石油洞库的运营期，密封塞两侧均会受到压力，即水压和气压，，因此，该密封塞也不适合做地下水封石油洞库的密封塞。
80.第三，锥形密封塞的目标接触面是锥面，相比于圆柱形密封塞，锥面的长度明显更长，也就提供了更大的承压面积，相应的，锥形密封塞的目标接触面的承压强度也就越大；同时，考虑到渗透参数对密封塞的影响，锥形密封塞的目标接触面的长度也更长，密封性也更好，因此选用锥形密封塞作为地下水封洞库的密封塞。
81.第四，综合考虑承压强度、渗透参数、密封塞的结构稳定性以及密封塞在运营期两侧所承受的压力等因素，在地下水封石油洞库中不单独采用单锥形式的密封塞，而采用双锥形式的密封塞。具体可参考图5，图5是本技术实施例提供的一种双锥形密封塞的示意图。该双锥形密封塞的长度较长，横截面积也较大，能够承受较大的压力，同时，采用双锥形密封塞能够提高密封塞的结构稳定性，密封塞也能够更好地嵌入到围岩中。
82.可选地，计算机设备显示形状参数确定界面，用户能够在该界面上输入密封塞的形状参数，然后计算机设备响应于用户的输入操作，确定密封塞的形状参数。例如，工程师在确定密封塞的形状参数为双锥形密封塞后，在计算机设备所显示的形状参数确定界面上输入该形状参数。
83.可选地，计算机设备获取现有的四种密封塞的形状参数，以及所需确定的密封塞所在位置的围岩特性参数，然后基于各个密封塞的目标接触面的承压强度、渗透参数等信息，确定密封塞的形状参数。
84.需要说明的是，本技术实施例对于计算机设备确定密封塞的形状参数的具体实现方式不作具体限定。
85.302、计算机设备基于该形状参数，确定密封塞的长度参数。
86.在本技术实施例中，基于上述步骤301，计算机设备确定密封塞的形状参数为双锥
形密封塞。需要说明的是，在后续步骤中，本技术实施例所确定的各项参数均为双锥形密封塞的参数。
87.在本步骤中，密封塞的长度参数是指双锥形密封塞的每个单锥形密封塞各自的长度参数。由于地下工程的不可预见性及复杂性，密封塞的长度参数的计算公式采用圆柱形密封塞的长度参数的计算公式来得到，下面对确定密封塞的长度参数的原理进行解释说明。
88.参考图5，图中l1和l2即为密封塞的长度参数，β1和β2为密封塞与竖井、连接巷道和施工巷道的轴线之间的夹角，p1和p2为洞室充水后密封塞两端的水压和气压。
89.参考图6，图6是本技术实施例提供的一种确定圆柱形密封塞的长度参数的原理图。图6中(a)为圆柱形密封塞的受力示意图，(b)为圆柱形密封塞单位长度受力示意图。在实际工程中，围岩表面是凹凸不平的，因此密封塞与围岩的接触面，也即是目标接触面，实际上只有一半直接承受压力，另外一半承受拉力，而承受拉力的作用可以忽略不计。从图6中的(b)图能够得出以下公式(1)至公式(4)：
90.bc cosα＝0.5l
′ꢀꢀ
(1)
91.p
′
＝f
′bsinα
ꢀꢀ
(2)
92.f
′b＝p
be
bc
ꢀꢀ
(3)
[0093][0094]
上述公式(1)至公式(4)中，α为实际承受压力的单元长度bc与水平方向的夹角，l
′
为单元长度，p
′
为单元长度bc所承受的气压，fb′
为单元长度bc的反作用力，p
be
为混凝土的承压强度，f为混凝土抗压强度标准值。
[0095]
通过上述公式(1)至公式(4)，能够得到作用在密封塞横截面上的总合力，通过以下公式(5)得到：
[0096][0097]
公式(5)中，p为总合力，p表示密封塞所承受的水压或气压，b为密封塞的宽度，h为密封塞的高度。
[0098]
对公式(5)进行变形，即可得得到以下公式(6)：
[0099][0100]
进一步的，由于密封塞表面凹凸不平，则α的范围在0
°
到90
°
之间，根据已有的工程经验，可取α＝45
°
，对于密封塞来说是合理的取值，因此，能够得到以下公式(7)：
[0101][0102]
由于密封塞的横截面为圆形截面，因此，在公式(7)的基础上，结合以下公式(8)，能够得到以下公式(9)，也即是圆柱形密封塞的长度计算公式：
[0103][0104][0105]
经过上述公式(1)至公式(9)，也即是对圆柱形密封塞的长度参数的计算公式的推导，能够得到密封塞的长度参数的计算公式，当密封塞的位置位于施工巷道和连接巷道时，密封塞的长度参数的计算公式为以下公式(10)和公式(11)：
[0106]
p
be
×
tanα
×
l1×
c＝2
×
p1×sꢀꢀ
(10)
[0107]
p
be
×
tanα
×
l2×
c＝2
×
p2×sꢀꢀ
(11)
[0108]
上述公式(10)和公式(11)中，l1、l2为密封塞的每个单锥形密封塞的长度参数，s为密封塞的横截面积，c为密封塞的周长，p1为水压，p2为气压。
[0109]
当密封塞的位置位于竖井中时，密封塞的长度参数的计算公式为以下公式(12)和公式(13)：
[0110]
p
be
×
tanα
×
l1＝2
×
p1×rꢀꢀ
(12)
[0111]
p
be
×
tanα
×
l2＝2
×
p2×rꢀꢀ
(13)
[0112]
上述公式(12)和公式(13)中，l1、l2为密封塞的每个单锥形密封塞的长度参数，p1为水压，p2为气压，r为密封塞的半径。
[0113]
以上所述即为确定密封塞的长度参数的原理说明，可选地，计算机设备在确定密封塞的形状参数为双锥形密封塞以后，获取密封塞所处位置的位置参数，该位置参数用于表示密封塞所处位置的巷道高度、宽度以及方位等信息，计算机设备基于该位置参数，能够得到所需密封塞的横截面积s、周长c以及半径r等参数，然后基于上述公式(10)和公式(11)，或者上述公式(12)和公式(13)，计算得到密封塞的长度参数。
[0114]
可选地，计算机设备显示长度参数确定界面，用户能够在该界面上输入密封塞的长度参数，然后计算机设备响应于用户的输入操作，确定密封塞的长度参数。例如，工程师在确定密封塞的形状参数为双锥形密封塞后，基于上述公式(10)和公式(11)，或者上述公式(12)和公式(13)，计算得到密封塞的长度参数，然后在计算机设备所显示的长度参数确定界面上输入该长度参数。
[0115]
需要说明的是，本技术实施例对于计算机设备确定密封塞的长度参数的具体实现方式不作具体限定。
[0116]
303、计算机设备基于该长度参数和该密封塞的压力参数，获取该密封塞的压力梯度。
[0117]
在本技术实施例中，密封塞的压力参数是指密封塞所受的水压和气压。计算机设备在确定了密封塞的长度参数以后，结合密封塞的压力参数，计算得到密封塞的压力梯度，其中，压力梯度＝(p1-p2)/(l1+l2)，l1和l2为密封塞的长度参数，p1和p2为洞室充水后密封塞两端的水压和气压。
[0118]
304、计算机设备确定该压力梯度是否满足压力阈值，如果不是，则执行下述步骤305，如果是，则执行下述步骤306至步骤308。
[0119]
在本技术实施例中，压力阈值用于确保密封塞的密封性，该压力阈值为计算机设备预先设置的，当压力梯度满足该压力阈值时，则说明按照当前的长度参数得到的密封塞
满足密封性要求，当压力梯度不满足压力阈值时，则说明按照当前的长度参数得到的密封塞不能满足密封性要求。例如，该压力阈值可以设置为0.25mpa/m，当压力梯度小于0.25mpa/m时，说明按照当前的长度参数得到的密封塞满足密封性要求。本技术实施例对于压力阈值的设置不作具体限定。
[0120]
305、计算机设备重新确定该密封塞的长度参数。
[0121]
在本技术实施例中，经过上述步骤304，计算机设备确定按照当前的长度参数得到的密封塞不能满足密封性要求，则对当前的长度参数进行调整，得到调整后的长度参数，然后重新执行步骤303和步骤304，直到密封塞的压力梯度满足压力阈值为止。可选地，对当前的长度参数进行调整是指增加密封塞的长度，例如，当前密封塞的长度参数为l1和l2，在l1和l2的基础上各增加0.1m，得到调整后的密封塞的长度参数。本技术实施例对于重新确定密封塞的长度参数的方式不作具体限定。
[0122]
306、计算机设备基于该形状参数和该长度参数，确定该密封塞的高度参数。
[0123]
在本技术实施例中，高度参数是指密封塞高于两侧巷道的高度参数，具体可参考图5，图中h即为本步骤所述的高度参数。
[0124]
本步骤中，确定密封塞的高度参数具体包括以下两个步骤：
[0125]
步骤一：计算机设备基于该形状参数和该长度参数，调用计算模型，确定该密封塞的嵌入角度，该计算模型用于基于主动拱理论计算该密封塞的嵌入角度。
[0126]
参考图7，图7是根据本技术实施例提供的一种基于主动拱理论计算密封塞的嵌入角度的原理图，图中p1和p2的含义与上述步骤中的含义相同，β为嵌入角度。图中所示是将单个锥形密封塞当做一个小型弹性圆拱坝，然后计算机设备调用计算模型，进行内力计算，其中，计算模型的基本假定为材料是弹性、均质、各向同性的，虎克定理适用，同时平截面假定适用，也即是，受力变形前垂直于拱中心线的一个平截面在受力变形后仍然为一平面。经过计算，能够确定密封塞的嵌入角度β的范围在25
°
到37
°
之间，嵌入角度β小于37
°
才能保证密封塞不会滑动，而嵌入角度β大于25
°
才能满足弹性圆拱的最优中心角的要求，具体可参考图8，图8是根据本技术实施例提供的一种基于拱坝中心角的示意图，在确定密封塞的嵌入角度时，需要保证中心角θ＝2β《130
°
。因此，计算机设备能够在25
°
到37
°
之间选取密封塞的嵌入角度，本技术实施例对于嵌入角度的数值选取不作具体限定。
[0127]
步骤二：计算机设备基于该密封塞的嵌入角度和该长度参数，确定该密封塞的高度参数。
[0128]
计算机设备在确定密封塞的嵌入角度和长度参数后，能够通过计算得到密封塞的高度参数。具体可继续参考图5，从图中能够得出l1
×
tanβ1＝h，也即得到了密封塞的高度参数，其中，l1为单个锥形密封塞的长度参数，β1为单个锥形密封塞的嵌入角。
[0129]
307、计算机设备基于该形状参数、该长度参数以及该高度参数，调用数值模拟模型，对目标接触面和密封塞内部进行应力-应变分析，得到第一分析结果。
[0130]
在本技术实施例中，数值模拟模型用于模拟密封塞以及获取密封塞的力学参数。第一分析结果包括：密封塞在水压和气压作用下的位移以及目标接触面的剪应力。
[0131]
计算机设备基于数值模拟软件，结合密封塞的形状参数、长度参数以及高度参数，建立密封塞的数值模拟模型，然后计算机设备基于该数值模拟模型，对目标接触面和密封塞内部进行应力-应变分析，能够得到密封塞在水压和气压作用下的位移、目标接触面的剪
应力以及密封塞的其他力学参数。本技术实施例对于数值模拟软件的类型不作具体限定。
[0132]
308、计算机设备确定该第一分析结果是否符合目标条件，如果不是，则执行下述步骤309，如果是，则执行下述步骤310至步骤311。
[0133]
在本技术实施例中，目标条件是指密封塞在水压和气压作用下的位移满足位移条件，且，目标接触面的剪应力满足应力条件。其中，位移条件是指密封塞在水压和气压作用下的位移小于位移阈值，例如，该位移阈值为1cm，当密封塞在水压和气压作用下的位移小于1cm，则说明密封塞满足位移条件。
[0134]
下面对目标接触面的剪应力满足应力条件进行说明：
[0135]
计算机设备基于从上述步骤307中获取到的力学参数，能够通过以下公式(14)得到目标接触面的剪切强度安全系数fs，然后根据该剪切强度安全系数fs能够分别得到如以下公式(15)和公式(16)所示的两个判断准则。公式(14)至公式(16)为：
[0136][0137][0138][0139]
上述公式(14)至公式(16)中，ck为目标接触面的粘聚力，a为目标接触面的面积，n为目标接触面的法向力，为目标接触面的内摩擦角，fc为目标接触面的粘聚力折减系数，为目标接触面的内摩擦角的折减系数，h为密封塞的整个高度，cd为折减后目标接触面的粘聚力，为折减后目标接触面的内摩擦角，σn为基于数值模拟模型得到的目标接触面实际的法向应力，τ为基于数值模拟模型得到的目标接触面实际的剪应力。需要说明的是，上述力学参数均为计算机设备基于数值模拟模型能够直接获取到的。
[0140]
上述公式(15)为根据剪切强度安全系数fs得到的目标接触面的法向应力安全准则，上述公式(16)为根据剪切强度安全系数fs得到的目标接触面的剪切强度安全准则。当σn满足上述公式(15)，且τ满足上述公式(16)，则确定目标接触面的剪应力满足应力条件。
[0141]
309、计算机设备基于该第一分析结果，调整该长度参数以及该高度参数，直到该第一分析结果符合该目标条件。
[0142]
在本技术实施例中，经过上述步骤308，计算机设备确定当前第一分析结果不满足目标条件，则对当前的长度参数以及高度参数进行调整，得到调整后的密封塞的参数，然后重新执行上述步骤303至步骤308，直到密封塞的第一分析结果符合目标条件为止。
[0143]
310、计算机设备调用该数值模拟模型，对该密封塞的受拉区进行分析，得到第二分析结果。
[0144]
在本技术实施例中，经过上述步骤308，计算机设备确定当前第一分析结果满足目标条件，然后计算机设备基于数值模拟软件，调用密封塞在当前参数的数值模拟模型，对密封塞的受拉区进行分析，得到第二分析结果，其中，第二分析结果包括密封塞的受拉区的力学参数以及区域特征信息等，在实际工程中，能够根据对密封塞的具体要求，得到相应的第
二分析结果，本技术实施例对于第二分析结果的具体内容不作限定。
[0145]
311、计算机设备基于该第二分析结果，确定该密封塞的配筋参数。
[0146]
在本技术实施例中，配筋参数是指对密封塞的受拉区进行配筋所需的配筋参数，包括配筋深度、配筋间距以及配筋直径等参数，本技术实施例对于配筋参数的具体内容不作具体限定。
[0147]
可选地，根据材料力学原理，将密封塞简化为板壳结构，计算机设备基于下述公式(17)和公式(18)，得到密封塞的弯矩m和轴力n，然后根据《混凝土结构设计规范》(gb50010-2010)的规定，确定密封塞的受拉区的配筋参数。公式(17)和公式(18)如下：
[0148][0149][0150]
式中，σ1为第一主应力，σ2为第二主应力，h为密封塞的整个高度，需要说明的是，这些参数均为计算机设备基于数值模拟模型能够直接获取到的。
[0151]
另外，需要说明的是，在本技术实施例中，是以密封塞的形状参数为双锥形密封塞为例进行具体说明的。可选地，上述步骤也适用于其他形状的密封塞，例如，圆柱形密封塞、单锥形密封塞等，区别仅在于步骤中所使用的公式不同，整个密封塞的参数确定的流程类似，本技术实施例对于密封塞的形状不作具体限定。
[0152]
在本技术实施例中，提供了一种地下水封石油洞库密封塞的参数确定方法，在依次确定密封塞的形状参数、长度参数以及高度参数以后，基于这些参数，调用数值模拟模型去模拟密封塞，然后在确定所得到的密封塞符合要求的情况下，确定密封塞的配筋参数。上述方法形成了一套完整且具体的密封塞的参数确定方法，通过合理确定密封塞的各项关键设计参数，极大提高了密封塞的设计精度，节约了工程材料用量。
[0153]
图9是根据本技术实施例提供的一种地下水封石油洞库密封塞的参数确定装置的框图，该装置用于执行上述地下水封石油洞库密封塞的参数确定方法时的步骤，参见图9，装置包括：第一确定模块901、第二确定模块902、第三确定模块903、第一分析模块904、第二分析模块905以及第四确定模块906。
[0154]
第一确定模块901，用于确定密封塞的形状参数；
[0155]
第二确定模块902，用于基于该形状参数，确定该密封塞的长度参数；
[0156]
第三确定模块903，用于基于该形状参数和该长度参数，确定该密封塞的高度参数；
[0157]
第一分析模块904，用于基于该形状参数、该长度参数以及该高度参数，调用数值模拟模型，对目标接触面和该密封塞内部进行应力-应变分析，得到第一分析结果，该数值模拟模型用于模拟该密封塞以及获取该密封塞的力学参数，该目标接触面是指该密封塞与围岩的接触面；
[0158]
第二分析模块905，用于响应于该第一分析结果符合目标条件，调用该数值模拟模型，对该密封塞的受拉区进行分析，得到第二分析结果；
[0159]
第四确定模块906，用于基于该第二分析结果，确定该密封塞的配筋参数。
[0160]
可选地，第一确定模块901用于：
[0161]
基于该目标接触面的承压强度以及该目标接触面与围岩之间的渗透参数，确定该密封塞的形状参数。
[0162]
可选地，该装置还包括：
[0163]
获取模块，用于基于该长度参数和该密封塞的压力参数，获取该密封塞的压力梯度；
[0164]
执行模块，用于若该压力梯度满足压力阈值，则执行基于该形状参数和该长度参数，确定该密封塞的高度参数的步骤；
[0165]
第五确定模块，用于若该压力梯度不满足压力阈值，则重新确定该密封塞的长度参数。
[0166]
可选地，第三确定模块903用于：
[0167]
基于该形状参数和该长度参数，调用计算模型，确定该密封塞的嵌入角度，该计算模型用于基于主动拱理论计算该密封塞的嵌入角度；
[0168]
基于该密封塞的嵌入角度和该长度参数，确定该密封塞的高度参数。
[0169]
可选地，该第一分析结果包括：该密封塞在水压和气压作用下的位移以及该目标接触面的剪应力。
[0170]
可选地，该目标条件是指：该密封塞在水压和气压作用下的位移满足位移条件，且，该目标接触面的剪应力满足应力条件。
[0171]
可选地，该装置还包括：
[0172]
调整模块，用于响应于该第一分析结果不符合该目标条件，基于该第一分析结果，调整该长度参数以及该高度参数，直到该第一分析结果符合该目标条件。
[0173]
在本技术实施例中，提供了一种地下水封石油洞库密封塞的参数确定装置，在依次确定密封塞的形状参数、长度参数以及高度参数以后，基于这些参数，调用数值模拟模型去模拟密封塞，然后在确定所得到的密封塞符合要求的情况下，确定密封塞的配筋参数。上述方法形成了一套完整且具体的密封塞的参数确定方法，通过合理确定密封塞的各项关键设计参数，极大提高了密封塞的设计精度，节约了工程材料用量。
[0174]
需要说明的是：上述实施例提供的地下水封石油洞库密封塞的参数确定装置在确定地下水封石油洞库密封塞的参数时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的地下水封石油洞库密封塞的参数确定装置与地下水封石油洞库密封塞的参数确定方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
[0175]
图10是根据本技术实施例提供的一种计算机设备的结构示意图，该计算机设备1000可因配置或性能不同而产生比较大的差异，能够包括一个或一个以上处理器(central processing units，cpu)1001和一个或一个以上的存储器1002，其中，该存储器1002中存储有至少一条程序代码，该至少一条程序代码由处理器1001加载并执行以实现上述各个方法实施例提供的地下水封石油洞库密封塞的参数确定方法。当然，该计算机设备还能够具有有线或无线网络接口、键盘以及输入输出接口等部件，以便进行输入输出，该计算机设备还能够包括其他用于实现设备功能的部件，在此不做赘述。
[0176]
本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质应用于
计算机设备，该计算机可读存储介质中存储有至少一段程序代码，该至少一段程序代码由处理器加载并执行以实现上述实施例的地下水封石油洞库密封塞的参数确定方法中计算机设备所执行的操作。
[0177]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，该的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
[0178]
以上该仅为本技术的可选实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。