【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 nate System對(duì)話框，輸入關(guān)鍵點(diǎn)1。最后單擊OK按鈕，生成82個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。創(chuàng)建隧道襯砌支護(hù)線模型圖38隧道襯砌支護(hù)線模型選擇菜單Main Menu：Preprocessor→Modeling→Create→Lines→Lines→straight line命令，然后依次選中1，2兩點(diǎn)，再依次選中2，3兩點(diǎn)，直到82，1兩點(diǎn)，單擊OK按鈕。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。(3)為線賦予特性圖39選擇線條圖310賦予屬性選擇菜單Main Menu：Preprocessor→Meshing→Mesh Tool命令，打開Mesh Tool對(duì)話框，在Element Attribute后面的下拉菜單選擇Lines，單擊Set按鈕，打開Line Attribute線拾取框，選中Min，Max，Inc，在輸入欄中輸入17，66，如圖39，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1，在Element type number后面的下拉菜單中選擇1 BEAM3，如圖310所示。單擊Apply按鈕再次打開線拾取框。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。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。(5) 控制線尺寸圖312線單元尺寸劃分對(duì)話框在Mesh Tool對(duì)話框中Size Controls下面選擇欄中的Lines右邊單擊Set按鈕，在打開的對(duì)話框中選擇pick All。單擊拾取框上的OK按鈕，打開Element Sizes on picked Lines對(duì)話框，如圖312所示。 element divisions欄后面輸入1，再單擊OK按鈕。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。圖314定義彈簧單元對(duì)話框4 創(chuàng)建彈簧單元加豎向彈簧，執(zhí)行main menupreprocessorModelingCreatePiping ModelsSpring Support命令，彈出選取對(duì)話框，選中將為之施加彈簧支撐的節(jié)點(diǎn)1后單擊Apply按鈕，彈出Define Spring Support對(duì)話框，如圖314所示。NLOC項(xiàng)已自動(dòng)給出，再依次輸入彈簧類型TYPE為translational（平移），由公式K=kbh，厚度b為1，彈性系數(shù)為K*abs（nx（1）nx（82）），*abs（）=，單擊apply，再依次為最大跨度222點(diǎn)，6281點(diǎn)依次加豎向彈簧。圖315彈簧系數(shù)圖解加水平彈簧時(shí)偏移量為X方向偏移，，*abs（ny（i+1）ny（i1））/2。由于此處數(shù)據(jù)量較大，建議用命令流添加。圖316添加彈簧單元后的單元網(wǎng)格圖添加彈簧后的圖像如圖316。!加水平彈簧 *do,i,2,34k=a*abs(ny(i+1)ny(i1))/2psprng,i,tran,k, *enddopsprng,1,tran,a*abs(ny(1)ny(2)),psprng,1,tran,a*abs(ny(1)ny(2)),*do,i,50,81k=a*abs(ny(i+1)ny(i1))/2psprng,i,tran,k,*enddopsprng,82,tran,a*abs(ny(1)ny(81))/2, !加豎向彈簧*do,i,2,22 !最大跨度k=a*abs(nx(i+1)nx(i1))/2psprng,i,tran,k, *enddo*do,i,62,81k=a*abs(nx(i+1)nx(i1))/2psprng,i,tran,k,*enddopsprng,82,tran,a*abs(nx(1)nx(81))/2,psprng,1,tran,a*abs(nx(1)nx(82)),allselfinish第六步：施加約束和載荷⑴ 給彈簧單元施加約束選擇菜單Main Menu：Solution→Define Loads→Apply→Structural→Displacement→On Nodes命令，打開在節(jié)點(diǎn)上施加位移約束對(duì)話框，點(diǎn)選單元最外層節(jié)點(diǎn)共所有節(jié)點(diǎn)，單擊OK按鈕，打開Apply U，ROT on Nodes對(duì)話框，如圖317所示。在DOFs tu be constrained欄后面選取UX，UY，接著在Apply as欄后面的下拉菜單中選取Constant value選項(xiàng)，并在Displacement value欄后面輸入0值，然后單擊OK按鈕，完成對(duì)彈簧節(jié)點(diǎn)位移的約束。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。3 施加重力加速度圖318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318所示。在Global Cartesian ，單擊OK按鈕，完成重力加速度的施加。4 對(duì)隧道襯砌支護(hù)施加圍巖壓力首先選擇菜單Main Menu：Solution→Define Loads→setting→Replace vs add→forces彈出replace/Add Setting for Forces對(duì)話框，在DOFSEL中選擇FX,FY，F(xiàn)CUM欄中選擇Add to existing，使施加的荷載可以疊加而不是替換。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。在Direction of force/mom欄后面的下拉菜單中選取FY，在Force/moment 。再選擇41點(diǎn)。隧道本身是受豎向均布?jí)毫?，如圖319，在此將豎向均布荷載q置換為每個(gè)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)荷載，節(jié)點(diǎn)荷載等于均布荷載的集度q乘上節(jié)點(diǎn)相鄰梁?jiǎn)卧酵队暗?/2，再乘上結(jié)構(gòu)的計(jì)算寬度b，這里，b=1。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。即加兩次荷載同樣方法依次給其余點(diǎn)加載，加載后如圖320所示。此處可用命令流簡(jiǎn)便操作。*do,i,22,61 a= 71285**abs(nx(i)nx(i+1))f,i+1,fy,a f,i,fy,a*enddo!水平荷載*do,i,1,41a= 14257**abs(ny(i)ny(i+1))f,i+1,fx,a f,i,fx,a*enddo*do,i,42,81a= 14257**abs(ny(i)ny(i+1))f,i+1,fx,a f,i,fx,a *enddof,1,fx, 14257**abs(ny(1)ny(2))f,82,fx, 14257**abs(ny(82)ny(1))圖320加載后的模型第七步：求解計(jì)算圖321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，如圖321所示，檢查信息無誤后，單擊OK按鈕，開始求解計(jì)算，求解結(jié)束后，彈出Solution is done提示欄，單擊Close按鈕關(guān)閉提示欄。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)話框，如圖222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323所示。圖323初次分析計(jì)算隧道襯砌支護(hù)結(jié)構(gòu)變形圖 從圖323的初次分析隧道襯砌支護(hù)結(jié)構(gòu)變形圖中可以看出彈簧11111111111111112122，是受拉的，因?yàn)橛脕砟M隧道結(jié)構(gòu)與圍巖間相互作用的地層彈簧只能承受壓力，所以這10根彈簧必須去掉，再重新計(jì)算，直到結(jié)構(gòu)變形圖中沒有受拉彈簧為止。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11111111111111112122，單擊OK按鈕。選擇菜單Main Menu：Preprocessor→Modeling→Delete→Nodes命令，打開一個(gè)刪除節(jié)點(diǎn)選取對(duì)話框，在輸入欄中輸入11111111111111112122，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。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。經(jīng)過2次計(jì)算，得到?jīng)]有受拉彈簧時(shí)的隧道結(jié)構(gòu)模型。其對(duì)應(yīng)的分析計(jì)算隧道襯砌支護(hù)結(jié)構(gòu)變形如圖324所示。圖324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。⑵ 畫出主要圖形1）繪制結(jié)構(gòu)變形圖圖325單元數(shù)據(jù)制表對(duì)話框選擇菜單Main Menu：General Postproc→Plot Results→Deformed Shape命令，彈出Plot Deformed Shape對(duì)話框，選中Def+underformed，單擊OK按鈕，得到隧道結(jié)構(gòu)變形圖，如圖324所示。2）將節(jié)點(diǎn)彎矩、剪力、軸力制表圖326定義單元數(shù)據(jù)表對(duì)話框選擇菜單Main Menu：General Postproc→Element Table→Define Table命令，打開一個(gè)Element Table Data對(duì)話框，如圖325所示。單擊Add按鈕，打開一個(gè)Define Additional Element Table Items對(duì)話框，如圖326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，然后單擊Apply按鈕；使用同樣的方法依次輸入FI，1；FJ，7。最后得到定義好后的單元數(shù)據(jù)表對(duì)話框，如圖327所示。圖327定義好后的單元數(shù)據(jù)表對(duì)話框3）設(shè)置彎矩分布標(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BENDING MOMENT distribution，單擊OK按鈕關(guān)閉該對(duì)話框。4）畫結(jié)構(gòu)彎矩圖圖328畫結(jié)構(gòu)彎矩圖對(duì)話框選擇菜單Main Menu：General Postproc→Plot Results→Contour Plot→Line Element Results命令，打開一個(gè)Plot LineElement Results對(duì)話框，如圖328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 plott