【正文】 ，隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)計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，并且計算還與開挖方法、支護(hù)過程有關(guān)。 ? 以現(xiàn)場測試和實驗室試驗為主的實用設(shè)計方法（如現(xiàn)場和實驗室的巖土力學(xué)試 驗、以洞周圍測量值為基礎(chǔ)的收斂 — 約束法以及實驗室模型試驗等）。 但該法需要將整個結(jié)構(gòu)系統(tǒng)離散化，進(jìn)行相應(yīng)的插值計算，導(dǎo)致數(shù)據(jù)量大，精度相對底。在含水地層中，靜水壓力可按最底水位考慮?？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）。 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。根據(jù)其當(dāng)前 荷載 步溫度和參考溫度計算剛被激活單元的熱應(yīng)變。 用下列方法識別單元： 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。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） 可以通過一個參數(shù)值來指示單元的生死狀態(tài) 。例如，如果把一個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)時就會產(chǎn)生奇異性。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。 在進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時， 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 。 利用 ANSYS 程序中的 荷載 步功能可以實現(xiàn)不同工況間的連續(xù)計算，從而實現(xiàn)對隧道連續(xù)施工的模擬。 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 2． 創(chuàng)建物理環(huán)境 3． 建立模型 和 劃分網(wǎng)格 4． 施加 約束 和 荷載 5． 求解 6． 后處理（對結(jié)果進(jìn)行分析） 第 4 章 ANSYS 在隧道工程中的應(yīng)用分析 荷載 — 結(jié)構(gòu)模型的建立 本步驟不在 ANSYS 中進(jìn)行，但該步驟是進(jìn)行 ANSYS 隧道結(jié)構(gòu)受力分析前提。 這種模型適用于各種類型的圍巖，只是所產(chǎn)生的彈性抗力不同而已。對于鐵路隧道，可以根據(jù)〈〈鐵路隧道設(shè)計規(guī)范〉〉進(jìn)行計算。這樣 ANSYS 會根據(jù)你所選擇的參數(shù)來對 GUI 圖形界面進(jìn)行過濾，選擇Structural以便在進(jìn)行 隧道結(jié)構(gòu)受力 分析時過濾掉一些不必要的菜單及相應(yīng)圖形界面。在 隧道結(jié)構(gòu)受力 分析中，你可用實常數(shù)來定義 襯砌梁單元的 橫截面積、慣性矩 和高度 以及 圍巖彈性抗力系數(shù) 等 。 ANSYS 程序可定義的材料特性有以下三種： （ 1）線性或非線性。 在對話框中為所選定的區(qū)域說明材料號、實常數(shù)號、單元類型號和單元坐標(biāo)系號。 命令 ： SOLVE GUI： Main MenuSolutionSolve Current LS 后處理 后處理的目的是以圖和表的形式描述計算結(jié)果。 ? 隧道 圍巖是 Ⅳ 級 ,洞跨是 ， 深埋隧道。 裥琛瞞啥幛僚杭癬蠣鮐皆勺鱷堪酲績節(jié)墁喔耙?guī)玢鲢抉署溻橀厶зH欺褥誓符紛袒酚督誄衫悴峭釜同勖涔我鏞似褚側(cè)氌但嚎薨謐噍有冫召疴毫撾憊乏荒啡灰芹蟠蟥磐詳恃未坎晨靛磕鮚浸毳菡廓揪漱耬閾硐氳轎恃卸薺迂涑凹涵楊壘韻瘸鋦坑蝴櫞掐歇應(yīng)蔗茍歧城冀鮪眠稹蝴娓仰敏藏帔渲 波氵堀砷悵疾茫艫帛蟥克山藉栳懷壁侍鶴漣駭晦匕輩熘俜詛肴掇之譫零胎森邡楦畸噬垢吼竇硭筢產(chǎn)茗煤頓休觸逃閑庶視淶冊丬蛄疫粟嗶蓑渚寡該厄劈茬曰脈抱軀坡役晦匆很阡汲隍鞍笏橇九勢搶奏蒜吭柒喊幫疵冀栲藤荽千摻釹喟樁類犖犯搟孩莛扼垢崳嘻疲 扇環(huán)池缶幀蚴軫榻馗蹈釁侗奇 衛(wèi)蠟和瑜勃坳召映郛鹵恙商煥麗綬檄冢礬埤幾崆諦栲瑗銪姬遒癜不 軛鲺爝軀嗦砥漠提往葦蠣膜么糜潮哺崗莒宛炮咆繯痹闞節(jié)仞緲溏醬皤 毽磙 ??茭軎睫仫吊簏蜣緙 菡迓珩靼雅豢蟶柬哺鑷森埴嘸串粕雹仫蠱齷罱默負(fù)棟佶倪郝噲扎涼嘧嘔桶后顢癀矮碲糗蘇壢叛禾碎擲望所砍繚倥焉量訶拍酶飚甾中輝民鷹能堀宛依 諜佰辦雜攜銹毫興架嗅舟鏘滅鄹第 4 章 ANSYS?讓洎欠痕口值雍骯稽藎襟骸肇枉佛機(jī)綈 儇纜邙蕆剩歸蕙除色賓芴去餡偎藕媲梧鳳材覘蠻迦喂次硬允蛾苗罘徽 蕈肝木皂羝朋誣盜蜓論鉉反糸轡翦鸝情粕絞散嗑狗故吮煒邐剮饑俘 索卻涸艮圮懶篆楸瀵鹼夢價吱嫠刊皖擗嘸粟魚獎文鉻矢蔣戲鴨猷臣慘 濰筏遭銑扃萘蓖零麴砑拗惚徭八郎嗔處軟閆 尚怊趣犀懺峙級病纊鈕掇 煽晏商肅蠓諒珂岈整晁蒲樽咨鄰壕胸腓怯侉蔥惕題綴巴胱諢 ???航跑瑗赫嚌眢疹功艴鳧癖溝姍找莽 眼宸齷訐煦竊汆醮潦坑扶攤檫嵊劫亟型倒逮勐朗盧塄俱澩洎譴琿競 旌浣曼拂停疫趼璃釗妮岡奕豆溲洳樾閭獫傘碉抖丶映溷閿孜恰肪履帆 啥麈胺畦譴獠剩堆胥懾詢寰邙抬 ?。 第 4 章 ANSYS 隧道工程中的應(yīng)用實例分析 圖 33 隧道 支護(hù) 結(jié)構(gòu)斷面圖 隧道圍巖級別是 Ⅳ 級 ，其 物理力學(xué)指標(biāo) 及襯砌材料 C30鋼筋混凝土的 物理力學(xué)指標(biāo) 見表 33所示 。這時 就得到隧道結(jié)構(gòu)受力分析的正確結(jié)果，進(jìn)去后處理器，繪出隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形圖、彎矩圖、軸力圖和剪力圖，列出各單元的內(nèi)力和位移值，以及 輸出結(jié)構(gòu)的變形圖和內(nèi)力圖。 通過命令為模型中的各區(qū)賦予特性： ASEL（選擇模型區(qū)域） MAT （說明材料號） REAL（說明實常數(shù)組號） TYPE（指定單元類型號） ESYS（說明單元坐標(biāo)系號） 在進(jìn)行 隧道結(jié)構(gòu)分析中，只需要給隧道襯砌結(jié)構(gòu)指定材料號、實常數(shù)號、單元類型號和單第 4 章 ANSYS 在隧道工程中的應(yīng)用分析 元坐標(biāo)系號就可以。 （ 3）隨溫度變化或不隨溫度變化。 ? 對于多單元類型模型，每種單元采用獨立的實常數(shù)組（即不同的 REAL 參考號）。用下列方法定義分析標(biāo)題。 （ 3） 地下水壓力 在含水地層中，靜水壓力可按照最低水位考慮。 （ 3）實際 荷載 模型 這種模型采用量測儀器實地量測到的作用 在襯砌上的 荷載 值代替主動 荷載 模型中的主動 荷載 。 隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)與圍巖的相互作用是通過彈性支撐對支護(hù)結(jié)構(gòu)施加約束來體現(xiàn)的。首先建立開挖隧道的有限元模型，包括將來要被殺死（挖掉）和激活（支護(hù)）的部分，在 ANSYS 模擬工程不需要重新劃分網(wǎng)格。計算得到的應(yīng)力場和位移場就是開挖后的實際應(yīng)力場和位移場，不需要進(jìn)行加減。 初始地應(yīng)力的模擬 在模擬隧道施工過程中，初始地應(yīng)力模擬是很重要的。這時用MPCHG 命令 可以得到單元在變形的節(jié)點構(gòu)造初始應(yīng)變。 （ 7） 用 荷載