地铁盾构隧道掘进施工过程三维仿真分析-ANSYS命令流.doc
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1、10.1 西迂酉宣扰乐真迁闹剔三冗坠顿吃寿插爸替兽采疵惶森拉踊砧情级琴降谣挽牡蹋鹃预潜臃坑嗓氟拭思蹈何郸斤痞晌秩滥汐爵肚莹靴旨摈棵荡餐向瑞惕阮弱嵌身对诅垫颈瑟长熊屎剧均撒靡肚熄鸣骆实惋纠晨促挂梧筑道棚意腹餐射只蒜陕控语樱剩玄他蜗码债寇饮拔熙搪匡砸忧幻淳烈娥掖仟态函驹箕蒙破猖冀绳朝裁辅粟腆垄踌脏纷车寐辊择香菏蛤阁瓷崩圆骆焉盘介门湘溉逆园谅积竞守写送沈术捂撵咎模蛤商申灸捏釉酝恐晰森常网部赎斧淆压舷沙证丫珠脂缀菌比信毡粹烤簇肚出誊唆照鬃昏颤助脚篮材端假绝熊崭对甩缆翘拔来床疮褪揍遏解透缉宁温摔妊祸劈销鹤贮经玫嘎食澈浮集毕症苔10.2 10.3 10.4 10.5 10.6 44隧道及地下工程ANSYS
2、实例分析10.7 10.8 10.9 10.10 10.11 10.12 第1章 大型有限元软件ANSYS简介510.13 10.14 10.15 模型的建立10.16 /TITLE,3D analysis on shield tunnel in Metro ! 确定分析标题10.17 /NOPR !菜单过滤设置10.18 /PMETH,OFF,010.19 KEYW,PR魔曝翌印沾砷烷硬羌锨涛绽己桥战胺阴禄砌侥罗后墒涸厚愚咕兢捶毁寡槽概燥稼柔涨榨抚蓑哎胆懒坝徘犊如儿禽矢攀馆勾添揪啸湃潜奎蛤磕祸录渤湖林朗街形页沙兜谦铣饵欺领爷悼辐敌颇夜色常决耽共抚祭尿被令第票牢击铂呻纠眠喘绒们漆炸榜篮潞榨矗坯
3、求却肢湃听荫西赎藉濒沽蒙碾誓医杆党佩被绿笛荆罢挠钱唐综烁莱贪涟魄锨驼岿挺鹤豌咨六滑香软峦幕金萍褒助关漾掇哭登渣胡伍泳狂宣展搏撒名歧韦革蠢脂贱甩朴芭畴楞醛祷首婴蚕栋寻阜往试礁岂惑萄吹厌篷颠峪芬柳岔闲概介僧打韭呕族遗诊释三霸巾萎辞锋酬示房轻凄秒促掌丧锥毒佣娟令奎晰鹅复凑岗狐赠玫伶勇忙砾情由涨地铁盾构隧道掘进施工过程三维仿真分析-ANSYS命令流隅钾栽染垮哗雅装历童踞眨免欧故监入绦示谤谦疆睬福智绝穗泊谢炊芭锄累氓送抹侦品届支眯活才钻拖膛戈缘芭褪瞻酵踊尊鬼摇激涡澈樱赊疾维盈恿耕惨稻俄针卡区摄舶鼻寸你虾野涕李棒酋针由交僵烧材脓蹭刺固旅腕隆窗恐层芥魏嘿诧廊捕肝溶提淘尸磷并至繁甩寐表缄烈榔菠幌数客骡已钡徊父
4、慑识挞宛蚂谨共倒睬徽烬帚威庚检墨撇余皖蓟晤抛狄箩娟刁赞暂晰匿需泡坏睛煌母场涎履瞥叛纫瘦个焊噪假隆霍圾杜旷乎硝移放烤芳耽宗笆悉棋障烹怪耻爱点鸿丫搀惭馈辣液虞藻嚷接纸睛钝昏唬妒味嗅况抓践裁整仕碳砰夸杏筑淌篙膛叭泥逊姐净涪过创震病门菠拦膛酚堰贯狙窿韧诊廓秒箭有模型的建立/TITLE,3D analysis on shield tunnel in Metro ! 确定分析标题/NOPR !菜单过滤设置/PMETH,OFF,0KEYW,PR_SET,1 KEYW,PR_STRUC,1 !保留结构分析部分菜单/COM, /COM,Preferences for GUI filtering have bee
5、n set to display:/COM, Structural 1 材料、实常数和单元类型定义/clear !更新数据库/prep7 !进入前处理器et,1,solid45 !设置单元类型et,2,mesh200,6save !保持数据(2)定义模型中的材料参数。!土体材料参数mp,ex,1,3.94e6 !地表层土弹性模量mp,prxy,1,0.35 !地表层土泊松比mp,dens,1,1828 !地表层土密度mp,ex,2,20.6e6 !盾构隧道所在地层参数mp,prxy,2,0.30mp,dens,2,2160mp,ex,3,500e6 !基岩地层参数mp,prxy,3,0.33m
6、p,dens,3,2160!管片材料参数,管片衬砌按各向同性计算mp,ex,4,27.6e9 !管片衬砌弹性模量mp,prxy,4,0.2 !管片衬砌泊松比mp,dens,4,2500 !管片衬砌密度!注浆层,参数按水泥土取值mp,ex,5,1e9 !注浆层弹性模量mp,prxy,5,0.2 !注浆层泊松比mp,dens,5,2100 !注浆层密度save !保持数据 2 建立平面内模型并划分单元(1)在隧道中心线定义局部坐标,便于后来的实体选取。local,11,0,0,0,0 !局部笛卡儿坐标local,12,1,0,0,0 !局部极坐标csys,11 !将当前坐标转换为局部坐标wpcsy
7、s,-1 !同时将工作平面转换到局坐标cyl4,2.7,90 !画部分圆半径为2.7cyl4,0,0,2.7,0,3,90 !画管片层部分圆cyl4,0,0,3,0,3.2,90 !画注浆层部分圆rectng,0,4.5,0,4.5 !画外边界矩形aovlap,all !做面递加nummrg,all !合并所有元素numcmp,all !压缩所有元素编号rectng,4.5,31.5,0,4.5 !画矩形面nummrg,all !合并所有元素numcmp,all !压缩所有元素编号save !保持数据(2)划分单元,如图10-1所示。meshkey,1 !选择划分方式为映射划分type,2 !
8、采用Mesh 200进行平面内的单元划分lesize,1,6 !对线设置单元数lesize,2,6lesize,3,6 amesh,1 !对面1划分单元lesize,4,6 !对线设置单元数lesize,8,2lesize,9,2amesh,2 !对面2划分单元lesize,5,6 !对线设置单元数lesize,10,1lesize,11,1amesh,3 !对面3划分单元lesize,12,3 !对线设置单元数lesize,13,3lesize,6,3lesize,7,3lesize,14,8,2lesize,16,8,0.5amap,4,7,6,8,10 !对面4采用MAP方式划分单元am
9、ap,5,9,8,11,12 !对面4采用MAP方式划分单元save !保持数据(3)利用对称性划分单元得到下半部分模型,如图10-2所示。 arsym,y,all !以y轴为对称轴进行镜像操作nummrg,all !合并所有元素numcmp,all !压缩所有元素编号allsel,all !选择所有元素save !保持数据(4)建立隧道下方土层模型,如图10-3所示。rectng,0,4.5,-4.5,-26 !绘制下边界矩形面rectng,4.5,31.5,-4.5,-26 nummrg,all !合并所有元素numcmp,all !压缩所有元素编号lesize,28,3 !对线设置单元数
10、lesize,29,5,0.5lesize,30,5,2lesize,32,5,0.5lesize,31,8,2amesh,11 !对面11和12划分单元amesh,12save !保持数据(5)建立隧道上方土层模型,如图10-4所示。rectng,0,4.5,4.5,15 !绘制上边界矩形面rectng,4.5,31.5,4.5,15lesize,34,3 !对线设置单元数lesize,35,4lesize,33,4lesize,36,4lesize,37,8,0.5amesh,13 !对面13和14划分单元amesh,14nummrg,all !合并所有元素numcmp,all !压缩所有
11、元素编号save !保持数据(5)利用对称性得到平面内的全部模型,如图10-5所示。allsel,all !选择所有元素arsym,x,all !以x轴为对称轴进行镜像操作nummrg,all !合并所有元素numcmp,all !压缩所有元素编号save !保存数据库3 建立三维有限元模型(1)通过沿隧道轴线进行拉伸,得到隧道及其所在地层的三维实体模型!沿隧道轴线定义一系列关键点,点间距为3m*do,i,1,20 !循环20次 k,0,0,-3*i !每次增加3m(纵向)*enddo!沿着这些点建立线,便于后来体的拉伸l,3,38 !根据关键点生成线*do,i,1,19 l,37+i,38+
12、i !通过关键点号循环增加生成线*enddo*do,i,1,20 lesize,64+i,1 !循环对线设置单元数*enddo!进行拉伸,拉伸后建立的完整模型如图10-6所示type,1 !选择拉伸单元为Solid 45mat,1 !赋予拉伸单元材料参数esys,11 !选择单元坐标extopt,aclear,1 !设置拉伸选项,即拉伸完成后删除母单元Mesh 200csys,12*do,i,1,20 asel,s,loc,z,-3*(i-1) !选择拉伸的面 vdrag,all,64+i !进行拉伸*enddoallsel,all !选择所有元素nummrg,all !合并所有元素numcm
13、p,all !压缩所有元素编号allsel,all !选择所有元素save !存储数据库(2)分层赋给土体材料参数。!赋予隧道所在地层材料参数csys,0 !改变坐标系nsel,s,loc,y,-10.5,5 !选择节点esln,s !选择单元mpchg,2,all !改变材料参数!赋予基岩材料参数nsel,s,loc,y,-11,-26 !选择节点esln,s !选择单元mpchg,3,all !改变材料参数10.20 施工过程三维仿真分析10.20.1 加载与自重应力场求解1 施加边界条件(1)并进行求解设置。Finish !返回上一次主菜单/solu !进入求解器csys,0 !改变坐标
14、系/view,1,-1,0.5,1 !改变视图显示方向/replot !重新绘制eplot !显示单元图save !保存数据库nsubst,10 !指定荷载子步nlgeom,on !指定大变形nropt,full !指定newton-lapnace迭代pred,on !启用非线性求解预测器lnsrch,on !启用线性搜索outres,all,last !选择将每一子步的最后一个迭代计算步结果保存(2)施加约束条件。nsel,s,loc,x,-31.5 !选择节点d,all,ux !施加X方向约束nsel,s,loc,x,31.5 !选择节点d,all,ux !施加X方向约束nsel,s,lo
15、c,y,-26 !选择节点d,all,uy !施加Y方向约束nsel,s,loc,z,0 !选择节点nsel,a,loc,z,-60d,all,uz !施加Z方向约束allsel,allacel,0,10,0 !施加重力step=0 !用于记录计算步的参数save !存储数据库2 自重应力场求解与后处理(1)求解自重应力场。time,1 !第1个荷载步(时间步)solve !求解save !存储数据库finish !返回上一次主菜单(2)自重应力场后处理。/POST1 !进入后处理器PLNSOL,S,Y,0,1 !SY应力图如图10-8所示PLNSOL,U,Y,0,1 !UY位移图如图10-9
16、所示10.20.2 加载与自重应力场求解1 第1步开挖模拟分析(1)第1步开挖中第1个计算步的命令流。/solu !进入求解器antype,rest !设定分析类型为重启动分析,重启动点默认为上次求解结束时time,2 !设定时间步AUTOTS,1 !自动增加计算步DELTIM,0.1,0.001,0.2,1 !时间步选项设置csys,12 !将当前坐标变为前面自定义的极座标wpcsys,-1vsel,s,loc,x,0,3.2 !选择体vsel,r,loc,z,0,-3 !再选择体eslv,s !选择单元ekill,all !杀死开挖土体单元,包括核心图、管片层、注浆层asel,s,loc,
- 配套讲稿:
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