隧道及地下工程ANSYS分析 第6章 高速公路分离式偏压隧道施工过程仿真分析.docx

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隧道及地下工程ANSYS分析第6章高速公路分离式偏压隧道施工过程仿真分析

第六章

1．材料、实常数和单元类型定义

/TITLE，Mechanicalanalysisonrailwaytunnel1ndlining!

确定分析标题

/NOPR!

菜单过滤设置

/PMETH，OFF，0

KEYW，PR_SET，1

KEYW，PR_STRUC，1!

保留结构分析部分菜单

/COM，

/COM，PreferencesforGUIfilteringhavebeensettodisplay:

/COM，Structural

/PREP7!

进入前处理器

ET,1,PLANE42!

设置实体单元类型

KEYOPT,1,1,0

KEYOPT,1,2,0

KEYOPT,1,3,2!

设置为平面应变模式

KEYOPT,1,5,0

KEYOPT,1,6,0

ET,2,PLANE42!

设置实体单元类型

KEYOPT,1,1,0

KEYOPT,1,2,0

KEYOPT,1,3,2!

设置为平面应变模式

KEYOPT,1,5,0

KEYOPT,1,6,0

ET，3，BEAM3!

设置梁单元类型

R,1,0.25,1.5e-3,0.25,,,,!

设置梁单元几何常数

MPTEMP,,,,,,,,

MPTEMP,1,0

MPDATA,EX,1,,0.8e9!

输入弹性模量（围岩）

MPDATA,PRXY,1,,0.38!

输入泊松比（围岩）

MPDATA,DENS,1,,2000!

输入密度（围岩）

TB,DP,1,,,!

采用DP准则进行弹塑性分析

TBMODIF,1,1,0.2e6!

输入凝聚力（围岩）

TBMODIF,1,2,30!

输入摩擦角（围岩）

TBMODIF,1,3,

MPTEMP,,,,,,,,

MPTEMP,1,0

MPDATA,EX,2,,3.2e9!

输入弹性模量（加固圈）

MPDATA,PRXY,2,,0.32!

输入泊松比（加固圈）

MPDATA,DENS,2,,2200!

输入密度（加固圈）

TB,DP,2,,,!

采用DP准则

TBMODIF,1,1,0.5e6!

输入凝聚力（加固圈）

TBMODIF,1,2,35!

输入摩擦角（加固圈）

TBMODIF,1,3,

MPDATA,EX,3,,27.5e9!

输入弹性模量（喷射混凝土）

MPDATA,PRXY,3,,0.2!

输入泊松比（喷射混凝土）

MPDATA,DENS,3,,2500!

输入密度（喷射混凝土）

SAVE!

保存数据库

2．建立几何模型

创建关键点。

K,1,0,0,,!

创建计算区域轮廓线关键点

K,2,65,-22.3,,

K,3,-65,-22.3,,

K,4,65,37.1,,

K,5,19.6,37.1,,

K,6,-65,-11.8,,

K,7,-44.6,-22.3,,

K,8,-44.6,0,,

K,9,65,0,,

K,10,15,-22.3,,

K,11,-15,-22.3,,

K,12,-15,17.1,,

K,13,15,34.4,,

K,14,-15,1.169,,!

创建隧道轮廓线关键点，上半圆圆心

K,15,-18.408,0.22,,!

左下拱脚圆心

K,16,-15.022,7.887,,!

仰拱圆心

K,17,0,25.742,,

K,18,0,-22.3,,

K,27,-11.636,0.22,,!

右下拱脚圆心

SAVE!

保存数据

创建线。

Circle,14,5.4!

画上半圆

Circle,15,1.9!

画左下拱脚圆

Circle,27,1.9!

画右下拱脚圆

LDELE,5,6,1!

删除左右下拱脚圆的部分线

LDELE,8,11,1

LOVLAP,7,3!

作叠加布尔运算

LOVLAP,12,4

LDELE,6,10,2

LDELE,7

LDELE,13,16,3

NUMMRG,ALL,,,,LOW!

合并所有元素

NUMCMP,ALL!

压缩所有编号

FLST,2,3,4,ORDE,3!

作加运算

FITEM,2,4

FITEM,2,5

FITEM,2,6

LCOMB,P51X,,0

FLST,2,3,4,ORDE,3!

作加运算

FITEM,2,3

FITEM,2,7

FITEM,2,9

LCOMB,P51X,,0

NUMMRG,ALL,,,,LOW!

合并所有元素

NUMCMP,ALL!

压缩所有编号

circle,16,10.178!

画仰拱圆

LOVLAP,3,7!

作叠加布尔运算

LOVLAP,4,8

LDELE,19!

删除部分线

LDELE,5,7,1

LDELE,10,11,1

LDELE,14,16,2

FLST,2,4,4,ORDE,4!

做线加布尔运算

FITEM,2,9

FITEM,2,12

FITEM,2,-13

FITEM,2,15

LCOMB,P51X,,0

FLST,2,4,4,ORDE,4!

做线加布尔运算

FITEM,2,3

FITEM,2,17

FITEM,2,-18

FITEM,2,20

LCOMB,P51X,,0

Circle,14,8.9!

画上半圆（加固圈）

Circle,15,5.4!

画左下拱脚圆（加固圈）

Circle,27,5.4!

画右下拱脚圆（加固圈）

ldele,8,12,2

ldele,13,15,1

LOVLAP,6,11!

作叠加布尔运算

LOVLAP,7,16

ldele,10,14,2!

删除部分线

ldele,17,19,2

ldele,11

circle,16,13.678!

画仰拱圆（加固圈）

LOVLAP,11,13!

作叠加布尔运算

LOVLAP,12,18

ldele,10,11,1!

删除部分线

ldele,23,26,3

ldele,7,17,10

ldele,14,22,8

FLST,2,5,4,ORDE,5!

做线加布尔运算

FITEM,2,8

FITEM,2,15

FITEM,2,-16

FITEM,2,19

FITEM,2,21

LCOMB,P51X,,0

FLST,2,5,4,ORDE,5!

做线加布尔运算

FITEM,2,6

FITEM,2,13

FITEM,2,20

FITEM,2,24

FITEM,2,-25

LCOMB,P51X,,0

FLST,3,8,4,ORDE,4!

对称操作，由左隧道镜像成右隧道。

FITEM,3,1

FITEM,3,-6

FITEM,3,8

FITEM,3,-9

LSYMM,X,P51X,,,,0,0

NUMMRG,ALL,,,,LOW!

合并所有元素

NUMCMP,ALL!

压缩所有编号

SAVE!

所画出的隧道轮廓图见图6-7所示。

k,56,0,1.169,0,!

创建关键点，为画其它直线作准备

k,57,30.044,1.169,0,

k,58,30.044,-22.3,0,

k,59,30.044,37.1,0,

k,60,15,1.169,0,

LSTR,3,7!

画计算区域线和分块线

LSTR,7,8

LSTR,8,6

LSTR,6,3

LSTR,7,11

LSTR,11,18

LSTR,18,10

LSTR,10,58

LSTR,58,2

LSTR,2,9

LSTR,9,4

LSTR,4,59

LSTR,59,5

LSTR,5,13

LSTR,13,17

LSTR,17,12

LSTR,12,8

LSTR,21,14

LSTR,14,19

LSTR,14,20

LSTR,14,31

LSTR,44,60

LSTR,60,46

LSTR,60,45

LSTR,60,47

LSTR,45,53

LSTR,46,54

LSTR,47,55

LSTR,44,52

LSTR,52,56

LSTR,54,57

LSTR,57,59

LSTR,57,58

LSTR,55,10

LSTR,56,17

LSTR,56,18

LSTR,53,13

LSTR,19,32

LSTR,32,56

LSTR,51,11

LSTR,33,12

LSTR,20,33

LSTR,21,34

LSTR,34,8

LSTR,31,51

LSTR,57,9

/PNUM,KP,0!

不显示关键点编号

/PNUM,LINE,1!

显示线编号

/PNUM,AREA,0!

不显示面编号

/PNUM,VOLU,0!

不显示体编号

/PNUM,NODE,0!

不显示节点编号

!

*

/PNUM,ELEM,0!

不显示单元编号

/REPLOT!

重新绘制

!

*

LPLOT!

绘制线图，带编号，如图6-8所示。

SAVE!

保存数据库

创建面。

本次的计算区域为横向130m，竖向为60m，即左右两侧计算边界为4倍左右双线隧道总跨度，下部边界为2倍隧道总高度。

Al,35,1,36,!

采用线创建面，依次创建27个面

Al,36,2,34,

Al,34,9,37,

Al,37,3,35,!

左隧道内核心土4个面绘制完成

Al,54,4,58,1,

Al,58,5,59,2,

Al,59,8,61,9,

Al,61,6,54,3,!

左隧道加固圈土4个面绘制完成

Al,39,10,40,

Al,40,7,38,

Al,38,11,41,

Al,41,16,39,!

右隧道内核心土4个面绘制完成

Al,43,13,42,10,

Al,42,12,45,7,

Al,45,14,44,11,

Al,44,15,43,16,!

右隧道加固圈土4个面绘制完成

Al,55,51,32,57,4,

Al,57,33,60,5,

Al,60,18,21,56,8,

Al,56,22,52,55,6,!

左隧道外围土体4个面绘制完成

Al,47,48,29,30,53,13,

Al,53,31,51,46,12,

Al,46,52,23,50,14,

Al,50,24,49,47,15,!

右隧道外围土体4个面绘制完成

Al,18,19,20,17,!

左侧边境1个面绘制完成

Al,49,25,26,62,

Al,62,27,28,48,!

右侧边境2个面绘制完成

/PNUM,KP,0

/PNUM,LINE,0

/PNUM,AREA,1

APLOT!

绘制带编号的面,生成的面如图6-9所示。

S