第4章教案-ansys隧道工程應(yīng)用實(shí)例分析(存儲(chǔ)版)
【正文】 隧道圍巖的垂直勻布力和水平勻布力。 命令： ／ POST1 GUI： Main Menu General Postproc 實(shí)例 描述 選取 新建鐵路宜昌（宜）－萬州（萬）鐵路 線上的 別巖槽隧道 某斷面，該斷面 設(shè)計(jì)單位采用的支護(hù)結(jié)構(gòu)如圖 33 所示 。在求解時(shí)， ANSYS 程序會(huì)自動(dòng)將加到實(shí)體模型上的邊界條件和載荷轉(zhuǎn)遞到有限元模型上。 命令： MP GUI： Main MenuPreprocessorMaterial PropsMaterial Models 或 Main MenuSolutionLoad Step OptsOtherChange Mat PropsMaterial Models 建立模型 和 劃分網(wǎng)格 創(chuàng)建好物理環(huán)境，就可以建立模型。 命令： R 第 4 章 ANSYS 隧道工程中的應(yīng)用實(shí)例分析 GUI： Main Menu Preprocessor Real Constants Add/Edit/Delete ANSYS 軟件沒有為系統(tǒng)指定單位，分析時(shí)只需按照統(tǒng)一的單位制進(jìn)行定義材料屬性、幾何尺寸、載荷大小等輸入數(shù)據(jù)即可。 ANSYS 軟件提供了 100 種以上的單元類型，可以用來模擬工程中的各種結(jié)構(gòu)和材料，各種不同的單元組合在一起，成為具體的物理問題的抽象模型。該理論認(rèn)為圍巖彈性抗力與圍巖在該點(diǎn)的變形成正比 ，用公式表示為： ii K??? (314) 式中： i? —— 圍巖表面上任意一點(diǎn)的壓縮變形，單位 —— m； ? i? —— 圍巖在同一點(diǎn)的所產(chǎn)生的彈性抗力，單位 —— Mpa； ? K —— 圍巖彈性抗力系數(shù)，單位 —— Mpa/m。 切向 荷載 的存在可以減小 荷載 分布的不均勻程度，從而改善結(jié)構(gòu)的受力情況。此模型主要 適用 于軟弱圍巖 沒有能力去約束襯砌變形情況，如采用明挖法施工的城市地鐵工程及明洞工程。 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，必須對隧道結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析 。 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。 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。 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 的材料簡稱為 DP 材料。 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。 （ 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）。因?yàn)樵谇蠼馄髦胁荒苌尚聠卧?。重新激活的單元沒有應(yīng)變記錄，也無熱量存儲(chǔ)。死單元的單元 荷載 將為 0，從而不對 荷載 向量生效（但任然在單元 荷載 列表中出現(xiàn)）。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）。 有限元 — 邊界元耦合法則使采用兩種方法的長處，從而可取得良好的效果。對于 這類復(fù)雜問題 ，必須采用數(shù)值方法 。 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。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。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。 第 4 章 ANSYS 隧道工程中的應(yīng)用實(shí)例分析 表 31 ANSYS 中具有生死功能的單元 LINK1 BEAM24 SHELL57 PLANE83 SURF152 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) AN
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