【正文】 欄中選擇2D elestic 3，單擊Apply按鈕，定義Beam3單元，如圖33所示。⑵ 選擇菜單Utility Menu：File→Change Title命令，出現(xiàn)Change Title對(duì)話框，在輸入欄中輸入Tunnel Support Structural Analysis，單擊OK按鈕關(guān)閉該對(duì)話框。 2 表中 () () ()由式（）求得x，（1）當(dāng)時(shí)，為小偏心受壓， ()（2）當(dāng)時(shí)，為大偏心受壓， ()式中 ——系數(shù)，——見表1——初始偏心距——附加偏心距，其值取偏心方向截面尺寸的1/30和20mm中的較大者； ——鋼筋抗拉極限強(qiáng)度，見表3；表3 鋼筋的強(qiáng)度和彈性模量鋼筋種類屈服強(qiáng)度（MPa）抗拉極限強(qiáng)度（MPa）抗拉或抗壓計(jì)算強(qiáng)度（MPa）彈性模量（GPa）延伸率（%）HPB235(Q235)24038026021025HRB335(20MnSi)34052036020016省略命令流?。。〉谌? 隧道結(jié)構(gòu)內(nèi)力隨機(jī)性分析本例以標(biāo)準(zhǔn)圖1202普貨200雙線Ⅳ級(jí)圍巖無(wú)砟隧道為例。圖129結(jié)構(gòu)軸力圖（單位：N）⑶ 列出主要數(shù)據(jù)1）列表顯示單元的彎矩，剪力和軸力 圖130 List Element Table Data對(duì)話框選擇菜單Main Menu：General Postproc→List Results→Element Table Data命令，打開一個(gè)List Element Table Data對(duì)話框，如圖130所示。在Elem table item at node I欄后面的下拉菜單中選取MI，在Elem table item at node J欄后面的下拉菜單中選取MJ，在Optional scale factor后面欄中輸入1，在Items to be plotted on欄后面選擇Deformed shape單選按鈕，最后單擊OK按鈕，得到隧道襯砌支護(hù)結(jié)構(gòu)的彎矩圖，如圖128所示。在User label for item欄后面輸入MI，在Item，Comp Results data item欄后面的左邊下拉菜單中選取By sequence num，并在右欄輸入6，然后單擊Apply按鈕；再次在User label for item欄后面輸入MJ，在Item，Comp Results data item欄后面的左邊下拉菜單中選取By sequence num，并在右欄輸入12，然后圖125定義單元數(shù)據(jù)表對(duì)話框單擊Apply按鈕；使用同樣的方法依次輸入FI，1；FJ，7。圖123最終隧道結(jié)構(gòu)變形圖5）保存計(jì)算結(jié)果選擇菜單Utility Menu：File→Save as命令，打開Save Database對(duì)話框，在Save Database ，單擊OK按鈕。3）第二次求解選擇菜單Main Menu：Solution→Solve→Current LS命令，打開一個(gè)求解選項(xiàng)信息和當(dāng)前求解載荷步對(duì)話框，接受默認(rèn)設(shè)置，單擊OK按鈕，開始求解計(jì)算，直到出現(xiàn)一個(gè)Solution is done提示欄，單擊Close按鈕關(guān)閉提示欄。圖122 軸力從顯示列表可以判斷119，120，123，124號(hào)彈簧受拉（正值表示受拉，負(fù)值表示受壓）。第八步：后處理（對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析）⑴ 計(jì)算分析修改模型1）查看隧道襯砌支護(hù)結(jié)構(gòu)變形圖選擇菜單Main Menu：General Postproc→Plot Results→Deformed Shape命令，彈出Plot Deformed Shape對(duì)話框，如圖120所示，選中Def+underformed，單擊OK按鈕，將出現(xiàn)隧道襯砌支護(hù)結(jié)構(gòu)變形圖，如圖121所示。例如，第1點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)荷載p為，第2節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)荷載p2為：圖117施加荷載圖解同時(shí)點(diǎn)2所受的力為1桿的j端里和2桿的i端力，兩者相疊加。選擇菜單Main Menu：Solution→Define Loads→Apply→Structural→Force/Moment→On Nodes命令，打開節(jié)點(diǎn)位置施加載荷對(duì)話框，以41點(diǎn)為例，選擇41點(diǎn)，打開打開Apply F/M on Nodes對(duì)話框。圖115橫向豎向約束另外給最低點(diǎn)1點(diǎn)施加水平方向約束。這里左側(cè)加至39點(diǎn)，右側(cè)加至45點(diǎn)，再根據(jù)判斷去掉多余彈簧，由于此處數(shù)據(jù)量較大，建議用命令流添加。加水平彈簧時(shí)偏移量為X方向偏移，右側(cè)為0. 5。 element divisions欄后面輸入1，再單擊OK按鈕。同樣的方法為1，11賦予屬性，其他同前，只是在Real Constant set number后面的下拉菜單中選擇7，單擊OK按鈕退出。得出二襯的中心線如圖16所示。單擊OK按鈕，選擇Material→Exit，退出材料定義對(duì)話框。按相同步驟添加其他幾個(gè)。最后單擊Close按鈕關(guān)閉對(duì)話框。在【/FILNAM】Enter new Jobname輸入框中輸入工作名稱Support，單擊OK按鈕關(guān)閉該對(duì)話框。隧道結(jié)構(gòu)內(nèi)力及可靠性分析操作流程手冊(cè)目錄第一章 隧道結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析 3 Ansys菜單操作 3 Ansys命令流操作及講解 23第二章 隧道結(jié)構(gòu)安全度檢算 28 28 30第三章 隧道結(jié)構(gòu)內(nèi)力隨機(jī)性分析 31 31 55第四章 隧道結(jié)構(gòu)可靠性分析 70 鋼筋混凝土功能函數(shù)如下： 70 71 大偏心下計(jì)算可靠度指標(biāo)β 73 76 素混凝土的功能函數(shù) 79 破壞類型判斷 81 抗壓破壞 8163 / 65第一章 隧道結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析 Ansys菜單操作本例以標(biāo)準(zhǔn)圖1202普貨200雙線Ⅳ級(jí)圍巖無(wú)砟隧道為例。⑵ 選擇菜單Utility Menu：File→Change Title命令，出現(xiàn)Change Title對(duì)話框，在輸入欄中輸入Tunnel Support Structural Analysis，單擊OK按鈕關(guān)閉該對(duì)話框。第三步：定義單元實(shí)常數(shù)圖12定義隧道腰部和頂部BEAM3實(shí)常數(shù)1對(duì)話框 選擇菜單Main Menu：Preprocessor→Real Constants→Add/Edit/Delete命令，出現(xiàn)Real Contants對(duì)話框，單擊Add按鈕，出現(xiàn)Element Type for Real Contants對(duì)話框，單擊OK按鈕，選擇TYPE 1 BEAM3，單擊OK按鈕，最后在彈出的Real Constant for BEAM3對(duì)話框中分別輸入隧道腰部和頂部襯砌支護(hù)結(jié)構(gòu)BEAM3梁?jiǎn)卧臋M截面積AREA：、慣性矩IZZ：、高度HEIGHT：，如圖12所示。第四步：定義材料屬性⑴ 選擇菜單Main Menu：Preprocessor→Material Props→Material Models命令，出現(xiàn)Define Material Behavior對(duì)話框。第五步：建立模型和劃分網(wǎng)格(1)創(chuàng)建隧道襯砌支護(hù)關(guān)鍵點(diǎn)選擇菜單Main Menu：Preprocessor→Modeling→Create→Keypoints→In Active CS命令，出現(xiàn)Create Keypoints in Active Coordinate System對(duì)話框，輸入關(guān)鍵點(diǎn)1。(3)保存幾何模型文件選擇菜單Utility Menu：File→Save as命令，打開Save Database對(duì)話框，在Save Database ，單擊OK按鈕。然后在line attribute 里選擇list of items，在輸入欄中輸入16，67，如圖19，單擊OK按鈕，打開Line Attributes對(duì)話框，在Material number后面的下拉菜單中選擇1，在Real Constant set number后面的下拉菜單中選擇2，在Element type number后面的下拉菜單中選擇1 BEAM3，單擊apply繼續(xù)為15，68；14，69；13，70；12，71；Real Constant set number后面的下拉菜單中依次選擇3，4，5，6，單擊OK退出。⑹ 劃分網(wǎng)格圖111二襯中心線節(jié)點(diǎn)圖在網(wǎng)格劃分工具欄中單擊Mesh按鈕，打開一個(gè)對(duì)話框，單擊Pick All按鈕，生成82個(gè)梁?jiǎn)卧?，如圖111所示。如圖113所示，*abs（ny（i+1）ny（i1））/2。圖113彈性系數(shù)原理添加彈簧后的圖像如圖114。1 施加重力加速度圖116施加重力加速度對(duì)話框選擇菜單Main Menu：Solution→Define Loads→Apply→Structural→Inertia→Gravity命令，打開Apply（Gravitational）Acceleration對(duì)話框，如圖116所示。在Direction of force/mom欄后面的下拉菜單中選取FY，在Force/moment 。即加兩次荷載同樣方法依次給其余點(diǎn)加載。圖121初次分析計(jì)算隧道襯砌支護(hù)結(jié)構(gòu)變形圖圖120查看變形圖對(duì)話框 由上圖可知有些彈簧為受拉彈簧，這意味著該處土體受拉，這顯然不符合常理，需要去除彈簧并重新計(jì)算，直到結(jié)構(gòu)變形圖中沒(méi)有受拉彈簧為止。2）刪除受拉彈簧單元選擇菜單Main Menu：Preprocessor→Modeling→Delete→Elements命令，打開一個(gè)刪除單元選取對(duì)話框，在輸入欄中輸入119，120，123，124，單擊OK按鈕。4）查看第二次分析計(jì)算結(jié)構(gòu)變形圖選擇菜單Main Menu：General Postproc→Plot Results→Deformed Shape命令，彈出Plot Deformed Shape對(duì)話框，選中Def+underformed，單擊OK按鈕，將出現(xiàn)第二次分析計(jì)算的隧道襯砌支護(hù)結(jié)構(gòu)變形圖。⑵ 畫出主要圖形1）繪制結(jié)構(gòu)變形圖選擇菜單Main Menu：General Postproc→Plot Results→Deformed Shape命令，彈出Plot Deformed Shape對(duì)話框，選中Def+underformed，單擊OK按鈕，得到隧道結(jié)構(gòu)變形圖。最后得到定義好后的單元數(shù)據(jù)表對(duì)話框，如圖126所示。圖128畫結(jié)構(gòu)彎矩圖對(duì)話框5）設(shè)置軸力分布標(biāo)題選擇菜單Utility Menu：File→Change Title命令，出現(xiàn)Change Title對(duì)話框，在輸入欄中輸入ZHOULI force distribution，單擊OK按鈕關(guān)閉該對(duì)話框。在Items to be listed欄后面的下拉菜單中選擇MI、MJ、FI、FJ選項(xiàng)，然后單擊OK按鈕，打開單元數(shù)據(jù)表文件，如圖131所示。本隧道為二襯為c35混凝土，混凝土彈性模量為32E10，Ⅳ級(jí)圍巖彈性反力系數(shù)為350e6，計(jì)算按照深埋求得豎向及水平荷載。(3)首先選擇主菜單parametersangular units,在AFUN一欄選擇Degrees DEG，使ansys可以辨認(rèn)角度。最后單擊Close按鈕關(guān)閉對(duì)話框。圖35定義隧道腰部和頂部BEAM3實(shí)常數(shù)2對(duì)話框按相同步驟添加其他幾個(gè)。單擊OK按鈕，選擇Material→Exit，退出材料定義對(duì)話框。得出如圖38所示2 保存幾何模型文件選擇菜單Utility Menu：File→Save as命令，打開Save Database對(duì)話框，在Save Database ，單擊OK按鈕。圖311選擇線條然后在line attribute 里選擇list of items，在輸入欄中輸入16，67，如圖311，單擊OK按鈕，打開Line Attributes對(duì)話框，在Material number后面的下拉菜單中選擇1，在Real Constant set number后面的下拉菜單中選擇2，在Element type number后面的下拉菜單中選擇1 BEAM3，單擊apply繼續(xù)為15，68；14，69；13，70；12，71；Real Constant set number后面的下拉菜單中依次選擇3，4，5，6，單擊OK退出。3 劃分網(wǎng)格圖313隧道支護(hù)單元圖在網(wǎng)格劃分工具欄中單擊Mesh按鈕，打開一個(gè)對(duì)話框，單擊Pick All按鈕，生成82個(gè)梁?jiǎn)卧?，如圖313所示。由于此處數(shù)據(jù)量較大，建議用命令流添加。圖317橫向豎向約束另外給最低點(diǎn)1點(diǎn)施加水平方向約束。選擇菜單Main Menu：Solution→Define Loads→Apply→Structural→Force/Moment→On Nodes命令，打開節(jié)點(diǎn)位置施加載荷對(duì)話框，以41點(diǎn)為例，選擇41點(diǎn)，打開打開Apply F/M on Nodes對(duì)話框。例如，第1點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)荷載p為，第2節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)荷載p2為：圖219施加荷載圖解同時(shí)點(diǎn)2所受的力為1桿的j端里和2桿的i端力，兩者相疊加。第八步：后處理（對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析）⑴ 計(jì)算分析修改模型1）查看隧道襯砌支護(hù)結(jié)構(gòu)變形圖圖322查看變形圖對(duì)話框選擇菜單Main Menu：General Postproc→Plot Results→Deformed Shape命令，彈出Plot Deformed Shape對(duì)