第4章教案-ansys隧道工程應(yīng)用實(shí)例分析-wenkub
2022-11-09 03:44:29 本頁(yè)面
【正文】 SOLID185 PLANE2 PLANE25 PIPE59 SOLID87 SURF153 SOLID186 BEAM3 MATRIX27 PIPE60 SOLID90 SURF154 SOLID187 BEAM4 LINK31 SOLID62 SOLID92 SHELL157 BEAM188 SOLID5 LINK32 SHELL63 SHELL93 TARGE169 BEAM189 LINK8 LINK33 SOLID64 SOLID95 TARGE170 SOLSH190 LINK10 LINK34 SOLID65 SOLID96 CONTA171 FOLLW201 LINK11 PLANE35 PLANE67 SOLID97 CONTA172 SHELL208 PLANE13 SHELL41 LINK68 SOLID98 CONTA173 SHELL209 COMBIN14 PLANE42 SOLID69 PLANE121 CONTA174 PLANE230 PIPE16 SHELL43 SOLID70 SOLID122 CONTA175 SOLID231 PIPE17 BEAM44 MASS71 SOLID123 CONTA176 SOLID232 PIPE18 SOLID45 PLANE75 SHELL131 LINK180 MASS21 BEAM54 PLANE78 SHELL143 PLANE182 BEAM23 PLANE55 PLANE82 SURF151 PLANE183 PIPE20 PLANE53 PLANE77 SHELL132 SHELL181 在一些情況下，單元生死狀態(tài)可以根據(jù) ANSYS 計(jì)算所得 數(shù)值來決定，如溫度值、應(yīng)力值等。單元的生死選項(xiàng)就用于在這種情況下殺死或重新激活所選擇單元。其中最重要的是圍巖的松動(dòng)壓力，支護(hù)結(jié)構(gòu)的自重可按預(yù)先擬定的結(jié)構(gòu)尺寸和材料 重度計(jì)算確定。但該法要求分析區(qū)域的幾何、物理必須是連續(xù)的。有限元法可以考慮巖土介質(zhì)的非均勻性、各向異性、非連續(xù)性以及幾何非線性等，適用于各種實(shí)際的邊界條件。 隧道 結(jié)構(gòu)的數(shù)值 計(jì)算 方法 通常，隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算需要考慮地層和支護(hù)結(jié)構(gòu)的共同作用，一般都是非線性的二維或三維問題，并且計(jì)算還與開挖方法、支護(hù)過程有關(guān)。 內(nèi)容 提要 第 4 章 ANSYS 隧道工程中的應(yīng)用 實(shí)例 分析 本章重點(diǎn) 隧道工程概述 隧道施工 ANSYS 模擬的實(shí)現(xiàn) ANSYS 隧道結(jié)構(gòu) 實(shí)例 分析 ANSYS 隧道 開挖 模擬 實(shí)例分析 本章典型效果圖 第 4 章 ANSYS 隧道工程中的應(yīng)用實(shí)例分析 隧道工程相關(guān)概念 隧道 工程 設(shè)計(jì)模型 國(guó)際隧道學(xué)會(huì)認(rèn)為，目前 采用的隧道設(shè)計(jì)模型主要有以下幾種： ? 以工程類比為主的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。 ? 以現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)為主的實(shí)用設(shè)計(jì)方法（如現(xiàn)場(chǎng)和實(shí)驗(yàn)室的巖土力學(xué)試 驗(yàn)、以洞周圍測(cè)量值為基礎(chǔ)的收斂 — 約束法以及實(shí)驗(yàn)室模型試驗(yàn)等）。對(duì)于 這類復(fù)雜問題 ，必須采用數(shù)值方法 。 但該法需要將整個(gè)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)離散化，進(jìn)行相應(yīng)的插值計(jì)算，導(dǎo)致數(shù)據(jù)量大，精度相對(duì)底。 有限元 — 邊界元耦合法則使采用兩種方法的長(zhǎng)處，從而可取得良好的效果。在含水地層中，靜水壓力可按最底水位考慮。單元生死功能主要用于開挖分析（如煤礦開挖和隧道開挖等）、建筑物施工過程（如近海架橋過程）、順序組裝（如分層計(jì)算機(jī)的組裝）以及許多其他方面應(yīng)用（如用戶可以根據(jù)已知單元位置來方便地激活或殺死它們）?？梢岳?ETABLE 命令和 ESEL 命令來確定選擇單元的相關(guān)數(shù)據(jù)，也可以改變單元的狀態(tài)（如溶解、固結(jié)、破裂等）。死單元的單元 荷載 將為 0，從而不對(duì) 荷載 向量生效（但任然在單元 荷載 列表中出現(xiàn)）。 同理，當(dāng)單元“出生”，并不是將其添加到模型中去，而是重新激活它們。重新激活的單元沒有應(yīng)變記錄，也無(wú)熱量存儲(chǔ)。根據(jù)其當(dāng)前 荷載 步溫度和參考溫度計(jì)算剛被激活單元的熱應(yīng)變。因?yàn)樵谇蠼馄髦胁荒苌尚聠卧? 用下列方法識(shí)別單元： 命令方式： ETABLE GUI 方式： Main MenuGeneral PostprocElement TableDefine Table 用下列方法來選擇關(guān)鍵單元： 命令方式： ESEL GUI 方式： Utility MenuSelectEntities 接著用戶可以用 EKILL/EALIVE 命令殺死 /激活所選擇的單元。 （ 2） 可以通過先殺死單元，然后再激活單元來模擬應(yīng)力松弛（如退火）。用 下列方法來完成此操作： 命令方式： NROPT， FULL， ON GUI 方式： Main MenuSolutionAnalysis Options （ 6） 可以通過一個(gè)參數(shù)值來指示單元的生死狀態(tài) 。 此外，用戶可以通過 MPCHG 命令來改變材料特性來殺死或激活單元。例如，如果把一個(gè)單元的剛度減小到接近 0，但仍保留質(zhì)量，則在有加速度或慣性效應(yīng)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生奇異性。 在土力學(xué)中，常用的屈服準(zhǔn)則有 MohrCoulomb，另外一個(gè)更準(zhǔn)確描述此類材料的強(qiáng)度準(zhǔn)則是 DruckPrager 屈服第 4 章 ANSYS 在隧道工程中的應(yīng)用分析 準(zhǔn)則 ，使用 DruckPrager 屈服準(zhǔn)則 的材料簡(jiǎn)稱為 DP 材料。并且，它考慮了由于屈服引起的體積膨脹，但不考慮溫度變化的影響。 方法一是只考慮巖體的自重應(yīng)力，忽略其構(gòu)造應(yīng)力，在分析的第一步，首先計(jì)算巖體的自重應(yīng)力場(chǎng)。 在進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時(shí)， ANSYS 中可以使用讀入初始應(yīng)力文件來把初始應(yīng)力定義為一種 荷載 。 隧道開挖時(shí)，先直接選擇被開挖掉的單元，然后將這些單元?dú)⑺?，從而?shí)現(xiàn)隧道的開挖模擬。 利用 ANSYS 程序中的 荷載 步功能可以實(shí)現(xiàn)不同工況間的連續(xù)計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道連續(xù)施工的模擬。 ANSYS 隧道結(jié)構(gòu)受力 實(shí)例 分析 ANSTS 隧道結(jié)構(gòu)受力分析 步驟 為了保證隧道施工和運(yùn)行時(shí)間的安全性，必須對(duì)隧道結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析 。 ANSYS 隧道結(jié)構(gòu)受力分析步驟： 1． 荷載 — 結(jié)構(gòu)模型的建立
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