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ANSYS地铁盾构隧道管片结构设计修改版
PAGE 44 隧道及地下工程ANSYS实例分析
第1章 大型有限元软件ANSYS简介 PAGE 2
管片衬砌结构力学分析过程
前处理
确定分析标题。
/TITLE, Mechanical analysis on segment lining of shield tunnel in Metro !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,Preferences for GUI filtering have been set to display:
/COM, Structural
材料、实常数和单元类型定义
/PREP7 !进入前处理器
ET,1,BEAM3 !设置梁单元类型,模拟管片衬砌
ET,2, COMBIN14 !设置弹簧单元类型,模拟衬砌与地层相互作用
R,1,0.3, 0.00225,0.3, , , , !设置梁单元几何常数,单位为m
R,2,30e6, , , !设置弹簧单元几何常数,单位为Pa
MPTEMP,,,,,,,, !设置材料模型
MPTEMP,1,0
MPDATA,EX,1,,34.5e9 !输入弹性模量,单位为Pa
MPDATA,PRXY,1,,0.2 !输入泊松比
MPTEMP,,,,,,,, !设置材料模型
MPTEMP,1,0
MPDATA,DENS,1,,2500 !输入密度,单位为kg
SAVE !保存数据库
建立几何模型
(1)创建关键点。
K,100,0,0,0, !通过编号和坐标创建关键点,圆心位置
K,1,0.5925,2.7877,0,
K,2,-0.5925,2.7877,0,
K,3,2.7105,0.8807,0,
K,4,-2.7105,0.8807,0,
K,5,1.6752,-2.3057,0,
K,6,-1.6752,-2.3057,0, !以上6个关键点为管片环向接头位置
SAVE !保存数据
(2)创建盾构隧道轮廓线。
Larc,1,2,100,2.85 !通过两个端点和圆弧内侧任意一点以及半径画圆弧
Larc,2,4,100,2.85
Larc,4,6,100,2.85
Larc,6,5,100,2.85
Larc,5,3,100,2.85
Larc,3,1,100,2.85 !以上为盾构隧道轮廓线的绘制
SAVE !保存数据
4. 创建弹簧节点所在的轮廓线
(1)创建关键点。
K,11,0.7277,3.4235,0, !通过编号和坐标创建关键点
K,12,-0.7277,3.4235,0,
K,13,3.3287,1.0816,0,
K,14,-3.3287,1.0816,0,
K,15,2.0572,-2.8316,0,
K,16,-2.0572,-2.8316,0, !以上6点对应管片接头,只是半径更大了
SAVE !保存数据
(2)创建左右隧道弹簧节点轮廓线。
Larc,11,12,100,3.5 !通过两个端点和圆弧内侧任意一点以及半径画圆弧
Larc,12,14,100,3.5
Larc,14,16,100,3.5
Larc,16,15,100,3.5
Larc,15,13,100,3.5
Larc,13,11,100,3.5 !以上为盾构隧道弹簧外节点轮廓绘制,如图9-6所示
SAVE !保存数据
单元网格划分
(1)设置单元大小,每6度为一单元,共60个单元,如图9-7所示。
lsel,s,,,1,7,6 !选择线1和7 在这个地方选择线号咋办?线号记不住,还是拷别的办法,为何线号显示不出来。
LESIZE,all, , ,4, , , , ,1 !设置单元大小, 所有选择的线被划分成4个单元
Allsel !选择所有元素
lsel,s,,,2,8,6 !选择线2和8
lsel,a,,,6,12,6 !再选择线6和12
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