隧道暗挖法施工三维数值模拟分析范文.doc

PAGE 44　　　　　　　　　隧道及地下工程ANSYS实例分析 .WORD完美.格式编辑. .技术资料.专业整理. 隧道暗挖法施工三维数值模拟分析 有限元模型建立 启动程序 /TITLE，Mechanical analysis on sectional metro tunnel based on mine method ! 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 单元参数和几何参数定义 （1）定义相关几何参数。 fini /cle *set,x1,-12 !以下为面2的几何参数，该面为矩形，最左下角顶点 !坐标为x1和y1，矩形的宽度为w1、高为h1。 *set,y1,-12 !所有长度单位为m *set,w1,28.9 *set,h1,30.15 *set,x2,-25 !面3的几何参数 *set,y2,-12 *set,w2,13 *set,h2,30.15 *set,x3,16.9 !面4的几何参数 *set,y3,-12 *set,w3,13 *set,h3,30.15 *set,x4,-25 !面5的几何参数 *set,y4,-30 *set,w4,54.9 *set,h4,18 *set,th,0.4 !支护结构的厚度 *set,length_z,50 !隧道纵向的长度，这里为了简化计算，只是说明应用情况， !取纵向长度为50m，每天开挖5米，10天施工完成。 （3）定义单元类型、实常数、材料属性。 /prep7 et,1,mesh200,2 !3-D线单元2节点 et,2,mesh200,6 !3-D面单元4节点 et,3,SHELL63 !用于模拟支护结构的壳单元 et,4,SOLID45 !用于模拟围岩的三维实体单元 r,1,th !壳单元的厚度，单位 mp,ex,1,3.0e10 !支护结构材料属性，弹性模型，单位Pa mp,prxy,1,0.2 mp,dens,1,2700 mp,ex,2,2.5e8 !围岩材料属性 mp,prxy,2,0.32 !泊松比，无单位 mp,dens,2,2200 mp,ex,3,2.5e8 !开挖部分土体的材料属性与围岩材料一样 mp,prxy,3,0.32 mp,dens,3,2200 !材料密度，单位kg/m3 save !保存数据库 建立几何模型 （1）创建隧道支护结构上的关键点。 k,,0,0 !关键点的序号暗默认值从小到大递增，坐标为0和0 k,,0,3.85 k,,0.88,5.5 k,,2.45,6.15 k,,4.02,5.5 k,,4.9,3.85 k,,4.9,0 !创建的关键点如图8-7所示。 Save !保存数据库 （2）创建隧道支护结构线和被挖去部分土体面。 larc,1,2,6,8.13 !由两个端点（K1和K2），曲率中心上的任意一点（K6）以及 !半径8.13m生成一条弧线 larc,2,3,6,3.21 larc,3,4,6,2.22 larc,4,5,2,2.22 larc,5,6,2,3.21 larc,6,7,2,8.13 larc,7,1,4,6 a,1,2,3,4,5,6,7 !由7条圆弧线生成被挖去部分土体面，如图8-8和图8-9所示。 Save !保存数据库 （3）创建围岩面。 Blc4,x1,y1,w1,h1 !创建面2 Blc4,x2,y2,w2,h2 !创建面3 Blc4,x3,y3,w3,h3 !创建面4 Blc4,x4,y4,w4,h4 !创建面5 /pnum,area,1 !显示面编号 Aplot !显示面 Save !保存数据库，所有的面如图