ansys隧道荷载结构法命令流及设计师对隧道设计的经验总结

合集下载

基于ANSYS的隧道结构变形和受力分析

止。
３计算结果－３由于本文所研究的贾湾隧道为深埋类型的隧道，在计算时荷载只考虑了隧道结构的自重以及围岩压力，应力分布主要以竖直应力为主，同时由于围岩产生了一定的水平荷载，故也出现了一定的水平应力。
… ：＼二爻
— — — —
图１最终隧道结构变形图图２结构弯矩图（单位：／Ｎｍ）由图１可以看出，在隧道顶部，变形背向地层，其由于不受到围岩的约束而产生了自由变形，而在隧道两侧及底部，结构产生朝向地层的变形，受到围岩约束阻止其变形。由于仰拱处施加的力为拱顶与结并构的自重，力变大了，即发生了侧墙的水平侧移，这也将导致仰拱的变化使其逐渐隆起，而增大内力。从计算结果得知围岩的整体位移较从小，最大位移发生在ｌ号节点处，１大小为１ｃ．ｍ。从图２２可知，弯矩的分布相对不是很均匀，主要发生在仰拱和拱脚上，最大正弯矩出现在仰ＳＳ晌隧遇结构变形和受力分析Ｙ
王丽娟商勇徐毅（．１兰州交通大学土木工程学院２兰州交通大学机电工程学院３中国交通第一航务工程局第二工程有限公司）．．
［摘要］本文结合具体工程实例，采用传统的结构力学模型“ 载一结构模型” 强度准则“ ｕｋＰａｅ” 服准则，用ＡＮＳ荷和Ｄｒｃ－ｒｇｒ屈利ＹＳ软件将支护结构与围岩进行受力分析，实现隧道开挖与支护的模拟。从而以安全性的角度出发，为结构优化设计以及工程施工提供依据和指导。［关键词］有限元ＡＮＳ隧道结构ＹＳ在开挖隧道的过程中，由于施工对地层的扰动，使原有结构在开挖后容易产生变形或者崩塌。为了保证施工过程及使用过程中的安全性，大都要修建衬砌这种支护结构。由于隧道是埋于地层中的结构物，它的受力与变形与围岩的性质密不可分。因此，在进行数值模拟时，将衬砌与围岩作为统一的受力体系来考虑，使其共同承担荷载。

ANSYS命令流总结(全)

ANSYS结构分析单元功能与特性/可以组成一一些命令，一般是一种总体命令（session),三十也有特殊，比如是处理/POST1! 是注释说明符号，，与其他软件的说明是一样的，ansys不作为命令读取，* 此符号一般是APDL的标识符，也就是ansys的参数化语言，如*do ,,,*enddo等等NSEL的意思是node select，即选择节点。

s就是select，选择。

DIM是定义数组的意思。

array 数组。

MP命令用来定义材料参数。

K是建立关键点命令。

K,关键点编号,x坐标,y坐标，z坐标。

K, NPT, X, Y, Z是定义关键点，K是命令，NPT是关键点编号，XYZ是坐标。

NUMMRG, keypoint 用这个命令，要保证关键点的位置完全一样，只是关键点号不一样的才行。

这个命令对于重复的线面都可以用。

这个很简单，压缩关键。

Ngen 复制节点e,节点号码：这个命令式通过节点来形成单元NUMCMP,ALL：压缩所有编号，这样你所有的线都会按次序重新编号~你要是需要固定的线固定的标号NSUBST,100,500,50：通过指定子步数来设置载荷步的子步LNSRCH线性搜索是求解非线性代数方程组的一种技巧，此法会在一段区间内，以一定的步长逐步搜索根，相比常用的牛顿迭代法所要耗费的计算量大得多，但它可以避免在一些情况下牛顿迭代法出现的跳跃现象。

LNSRCH激活线性搜索PRED 激活自由度求解预测NEQIT指定一个荷载步中的最大子步数AUTOTS 自动求解控制打开自动时间步长.KBC -指定阶段状或者用跳板装载里面一个负荷步骤。

SPLINE:P1，P2，P3，P4，P5，P6，XV1，YV1，ZV1，XV6，YV6，ZV6（生成分段样条曲线）*DIM，Par，Type，IMAX，JMAX，KMAX，Var1，Var2，Var3（定义载荷数组的名称）【注】Par: 数组名Type：array 数组，如同fortran,下标最小号为1，可以多达三维（缺省）char 字符串组（每个元素最多8个字符）tableIMAX，JMAX，KMAX各维的最大下标号Var1，Var2，Var3 各维变量名，缺省为row,column,plane(当type为table时)/config是设置ansys配置参数的命令格式为/CONFIG, Lab, V ALUELab为参数名称value为参数值例如：/config，MXEL，10000的意思是最大单元数为10000杆单元:LINK1、8、10、11、180梁单元：BEAM3、4、23、24，44，54，188，189管单元:PIPE16，17，18，20，59，602D实体元:PLANE2，25，42，82，83，145，146，182，1833D实体元:SOLID45，46，64，65，72，73，92，95，147，148，185，186，187，191壳单元:SHELL28，41，43，51，61，63，91，93，99，143，150，181，208，209弹簧单元:COMBIN7，14，37，39，40质量单元:MASS21接触单元:CONTAC12，52，TARGE169，170，CONTA171，172，173，174，175，178矩阵单元:MATRIX27，50表面效应元:SURF153，154粘弹实体元:VISCO88，89，106，107，108，超弹实体元:HYPER56，58，74，84，86，158耦合场单元:SOLID5，PLANE13，FLUID29，30，38，SOLID62，FLUID79，FLUID80，81，SOLID98，FLUID129，INFIN110，111，FLUID116，130界面单元:INTER192，193，194，195显式动力分析单元:LINK160，BEAM161，PLANE162，SHELL163，SOLID164，COMBI16杆单元单元名称简称节点数节点自由度特性备注LINK1 2D杆 2 Ux,Uy EPCSDGB常用杆元LINK8 3D杆Ux,Uy,Uz EPCSDGBLINK103D仅受拉或仅受压杆EDGB模拟缆索的松弛及间隙LINK11 3D线性调节器EGB模拟液压缸和大转动LINK180 3D有限应变杆EPCDFGB 另可考虑粘弹塑性E-弹性(Elasticity)，P-塑性(Plasticity)，C-蠕变(Creep)，S-膨胀(Swelling)，D-大变形或大挠度(Large deflection)，F-大应变(Large strain)或有限应变(Finite strain)，B-单元生死(Birth and dead),G-应力刚化(Stress stiffness)或几何刚度(Geometric stiffening)，A-自适应下降(Adaptive descent)等。

ansys隧道内力命令流

wprota,,,-6 !工作平面绕Y轴旋转-6度
asbw,all !用工作平面切割所选择的所有面
*enddo
asel,s,,,14,15,1 !选择面
esize,
amesh,11 !划分11号面
!划分围岩网格
!设置网格份数
lsel,s,,,5,11,1 !选择线
lsel,a,,,13,15,1
adele,1 !删除面
NUMCMP,AREA !压缩面编号
!生成锚杆
asel,s,,,14 !选择面14
l,77,74
l,75,68
l,74,69
l,73,70
l,71,64
l,70,65
l,69,66
l,67,60
l,66,61
l,65,62
a,60,63,79,76 !通过4个关键点生成一个面积区域
asbl,all,all !通过线分割面生成新面
*set,t1,0.25
*set,r_karst,3.6 !溶洞半径
*set,r1,2.5E-2
*afun,deg
!定义单元类型
ET,1,BEAM3 !定义衬砌支护单元
type,3
lmesh,all
allsel
!划分开挖掉土体单元网格
mat,3
type,2
mshkey,0 !设定自由网格划分
mshape,0 !设定四边形网格划分
asel,a,,,19,20,1
asel,a,,,22,25,3
asel,a,,,26,28,2
asel,a,,,31,32,1
asel,a,,,34,50,2

隧道开挖ansys模拟分析

隧道台阶法开挖的有限元模拟分析1.力学模型的建立岩体的性质是十分复杂的，在地下岩体的力学分析中，要全面考虑岩体的所有性质几乎是不可能的。

建立岩体力学模型，是将一些影响岩石性质的次要因素略去，抓住问题的主要矛盾，即着眼于岩体的最主要的性质。

在模型中，简化的岩体性质有强度、变形、还有岩体的连续性、各项同性及均匀性等。

考虑岩石的性质和变形特性，以及外界因素的影响，采用的模型有弹性、塑性、弹塑性、粘弹性、粘弹塑性等。

根据对隧道的现场调查及试验结果分析，围岩具有明显的弹塑性性质。

因此，根据隧道的实际情况，考虑岩体的弹塑性性质，在符合真实施工工序和支护措施的基础上，在数值模拟过程中将计算模型简化成弹塑性平面应变问题，采用Drucker—Prager屈服准则来模拟围岩的非线性并且不考虑其体积膨胀，混凝土材料为线弹性且不计其非线性变形。

对地下工程开挖进行分析，一般有两种计算模型：（1）“先开洞，后加载”在加入初始地应力场前，首先将开挖掉的单元从整体刚度矩阵中删除，然后对剩余的单元加入初始地应力场进行有限元计算。

（2）“先加载，后开洞”这种方法是首先在整个计算区域内作用地应力场，然后在开挖边界上施加反转力，经过有限元计算得到所需要的应力、位移等物理量。

两种方法对线弹性分析而言，所得到的应力场是相同的，而位移场是不同的，模型（2）（即：“先加载，后开洞”）更接近实际情况。

在实际地下工程开挖中部分岩体已进入塑性状态，必须用弹塑性有限元进行计算分析，而塑性变形与加载的路径有关，所以模拟计算必须按真实的施工过程进行，即在对地下工程开挖进行弹塑性数值模拟过程中，必须遵循“先加载，后开洞”的原则。

在有限元法中，求解非线性问题最常采用的方法是常刚度初应力法。

对于弹塑性问题，由于塑性变形不可恢复，应力和应变不再是一一对应的关系，即应力状态与加载路径有关，因此应该用增量法求解。

弹塑性应力增量与应变增量之间的关系可近似地表示为}{}]{[}]){[]([}{][}{0σεεεσd d D d D D d D d p ep +=-== （1）式中，][D —弹性矩阵，][p D —塑性矩阵。

ansys隧道命令流

ansys隧道命令流一本书上的隧道命令流，我试了几次总有问题，发出来请大家帮忙看下哪里错了。

某明挖隧道由围岩、支护、锚杆几个部分组成。

fini/cle/filename,exm4/title,the analysis of the arch tunnel*afun,deg!隧道分析范围*set,x_zs,-50*set,y_zs,30*set,x_yx,50*set,y_yx,-45!加锚区设定*set,num,30*set,th_s,0*set,th_f,180-th_s*set,th,(th_f-th_s)/num!隧道断面*set,yx_1_x,0*set,yx_1_y,0*set,yx_2_x,0*set,yx_2_y,11.37*set,yx_3_x,3.34*set,yx_3_y,0*set,yx_4_x,-3.34*set,yx_4_y,0*set,r_1,5.8*set,r_2,14.4*set,r_3,2.67 *set,r_4,2.67 *set,r_jg_1,8.8 *set,r_jg_2,17.4 *set,r_jg_3,5.67 *set,r_jg_4,5.67 !**********set,t1,0.25*set,r1,25e-3 e_r=1.5e9u_r=0.4dens_r=1826.5 c_r=0.16e6fi_r=28!*******u_c=0.2dens_c=2449 !***********8 e_a=170e9u_a=0.3dens_a=7959 !********/prep7et,1,3 keyopt,1,6,1 et,2,42 keyopt,2,3,2 et,3,1!衬砌mp,ex,1,e_cmp,prxy,1,u_cmp,dens,1,dens_c!围岩mp,ex,2,e_rmp,prxy,2,u_rmp,dens,2,dens_r tb,dp,2tbdata,1,c_r,fi_r!挖去的土体mp,ex,3,e_rmp,prxy,3,u_rmp,dens,3,dens_r tb,dp,3tbdata,1,c_r,fi_r!锚杆mp,ex,4,e_amp,prxy,4,u_amp,dens,4,dens_a!r,1,t1,t1/12,t1r,2,3.14*(r1/2)**2 !********k,1,yx_1_x,yx_1_y,0 k,2,yx_2_x,yx_2_y,0 k,3,yx_3_x,yx_3_y,0 k,4,yx_4_x,yx_4_y,0k,101,yx_1_x,yx_1_y,10 k,102,yx_2_x,yx_2_y,10 k,103,yx_3_x,yx_3_y,10 k,104,yx_4_x,yx_4_y,10 circle,1,r_1,101 circle,2,r_2,102circle,3,r_3,103circle,4,r_4,104lcsl,alllsel,s,,,23,26,1lsel,a,,,29,42,1lsel,a,,,5,6,1lsel,a,,,10,13,3lsel,a,,,44,45,1lsel,invecm,zf,linecmsel,s,zf,linelsel,inveldel,all,,,lallselcircle,1,r_jg_1,101circle,2,r_jg_2,102circle,3,r_jg_3,103circle,4,r_jg_4,104 cmsel,s,zf,line lsel,invelcsl,alllsel,s,,,49,58,1lsel,a,,,31,34,1lsel,a,,,37,42,1lsel,a,,,60,65,5lsel,a,,,61,64,3lsel,a,,,44,45,1lsel,a,,,5,6,1ldel,all,,,1allsel!隧道分析范围rectng,x_zs,x_yx,y_zs,y_yx asbl,all,all !******生成锚杆asel,s,,,4wprota,,-90 wprota,,,-th_s*do,i,1,num,1 wprota,,,-th asbw,allwpcsysasel,s,loc,y,th_s,th_f asel,inveaadd,allallsel!********定义两集合asel,s,,,2lsla,slsel,r,loc,y,th_s,th_f cm,zf_mq,line asel,s,,,2lsla,slsel,r,loc,y,th_f,th_s+360 cm,zf_wmq,line allsel!利用工作平面切割面csyswpcsyswpof,-1.5*r_jg_1，wprota,,,-90 asbw,allwpcsyswpof,1.5*r_jg_1，wprota,,,-90 asbw,allwpcsyswpof,,1.2*r_jg_1，wprota,,90asbw,allwpcsyswpof,,-0.6*r_jg_1，wprota,,90 asbw,allwpcsys!划分支护单元cmsel,s,zf_mq,linecmsel,a,zf_wmq,linelmesh,allallsel!/efacet,1!***锚杆type,3mat,4real,2wpcsyscsys,1lsel,s,loc,y,th_s*do,i,1,num,1 lsel,a,loc,y,th_s+th*i, *enddolsel,u,,,49,59,10 lsel,u,,,28,72,44 lmesh,allallsel!******挖去土体type,2mat,3mshkey,0 mshape,0esize,1amesh,2lsel,s,,,68,70,1 lsel,a,,,72lsel,a,,,25,65,40 lsel,a,,,28,59,31lesize,all,1allselesize,3!划分围岩的有限元网格type,2mat,2asel,s,loc,x,1.5*r_jg_1,100*r_jg_1allselasel,s,loc,x,1.5*r_jg_1,100*r_jg_1 asel,inve asel,u,,,2mshape,0amesh,allallsel!边界条件施加csys,0nsel,s,loc,x,x_zsnsel,a,loc,x,x_yxd,all,uxallselnsel,s,loc,y,y_yxd,all,uy/soluantype,staticpred,onlnsrch,onnlgeom,onnropt,fulloutres,all,allnsub,7,10!step1time,1acel,,,9.8esel,s,type,,1,3,2ekill,allesel,allesel,s,livensle,snsel,inved,all,allallselsolvesave,step1,db!step2time,2esel,s,mat,,3ekill,allesel,s,type,,1,3,2nsle,sddele,all,allesel,allesel,s,livensle,snsel,inved,all,all,0nsel,allesel,allsolvesave,step2,db!*********************** /post1 resume,'step1','db'file,'exm4','rst'set,1,lastesel,s,liveplnsol,u,sum,0,1.0plnsol,u,xplnsol,u,yplnsol,s,eqvresume,'step2','db'file,'exm4','rst'set,2,last!************esel,s,type,,1etable,fx_i,smisc,1etable,fx_j,smisc,7etable,fy_i,smisc,2etable,fx_j,smisc,8etable,mz_i,smisc,6etable,mz_j,smisc,12plls,mz_i,mz_j,-0.5plls,fx_i,fx_j,0.2plls,fy_i,fy_j,0.5esel,s,type,,3etable,forx,smisc,1plls,forx,forx,0.05etable,ybx,lepel,1plls,ybx,ybx,0.05resume,'step2','db' file,'exm4','rst' set,2,lastlcdef,1,1lcoper,sub,1 esel,s,live plnsol,u,sum plnsol,u,x plnsol,u,y。

浅谈ANSYS系统在隧道结构计算中的应用条件

浅谈ANSYS系统在隧道结构计算中的应用条件摘要：在公路隧道设计与施工中，为了提前判断在开挖和支护工程中隧道的结构安全性，隧道结构计算的数值研究方法就成为了一种重要的设计依据和施工控制措施。

本文提供了一种方法，即利用ANSYS软件模拟隧道结构在开挖个步骤中的计算模式与应用条件。

关键词：隧道结构ANSYS模拟隧道的结构分析是利用工程力学原理，选取合理的介质，通过相似模型体系对其结构进行计算，具体过程一般通过两个途径来进行，其一是利用相似性理论，采取合理的相似系数，在室内通过模型试验来模拟实际的工程问题。

其二是数值计算，这种方法伴随着计算机的发展有了长足的进步。

目前，伴随着岩土力学的发展，再加上计算机的普遍使用及其性能的不断提高，有限元法成为发展最迅速的用于隧道结构分析的数值计算方法。

有限元法先将结构分解为有限的小单元，在每一个单元上，利用弹性力学、弹塑性力学等力学理论建立力学性能参数之间的关系，然后根据位移或者应力协调条件把这些小单元组合起来，求出整体结构的力学特征。

因为有限元法是利用矩阵代数方法求解方程组，而矩阵代数建立的方程组非常方便与计算机的存储与求解，所以，有限元法非常适用于分析复杂的地下结构。

1模型的建立利用ANSYS来模拟隧道开挖过程，有两种建模方法，一个是建立真三维的模型，三维模型不仅可考虑围岩的流变特性，还能考虑开挖和支护的空间效应，能保证较好的计算精度。

但是建模复杂，计算时间长，且费用较高。

另一种建模方法是建立二维模型，即按平面应变问题来处理，隧道在长度方向的尺寸比横截面的尺寸大得多,在忽略掘进的空间效应及岩石流变效应的影响时,计算模型取为平面应变是可行的。

另外，可以通过各阶段相应的初始应力释放系数来考虑开挖过程和支护时间早晚对围岩及支护受力的影响。

本文采用后者建立有限元模型。

相对于整个岩体而言，开挖所引起的应力重分布的区域是有限的，因而要确定计算模型的范围。

实践和理论分析表明，对于地下洞室开挖后的应力应变，仅在洞室周围距洞室中心点3～5倍洞室开挖宽度（或高度）的范围内存在实际影响。

隧道结构设计的荷载-结构法的流程

隧道结构设计的荷载-结构法的流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor.I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!隧道结构设计的荷载-结构法流程解析在隧道工程的设计中，荷载-结构法是一种常用且重要的方法。

ANSYS学习的一些心得--隧道开挖的有限元分析

由于水平有限，不足之处，敬请谅解！ANSYS学习的一些心得--隧道开挖的有限元分析推荐的基本参考用书1.《ANSYS7.0基础教程与实例详解》或《ANSYS9.0经典产品基础教程与实例详解》，都是“中国水利水电出版社”的如果要系统地学，最好从基础学起，后面我会具体介绍一下我学习中的一些小小的经验和体会。

2.李权.ANSYS在土木工程中的应用.人民邮电出版社，2005这本书讲的都是实例，基本囊括土木工程中的所有项目，针对每一个实例的操作步骤写的也比较详细。

初学者可以照着练习，但对打基础帮助不大。

关于隧道的那一节，书上的例题考虑材料属性时将岩土简单的设成线性的，而实际工程往往要用非线性来考虑，这就需要再输入材料属性的时候注意了，将岩土材料考虑成弹塑性时，一般材料用Drucker-prager(D-P)屈服条件来输入，具体是在Mainmenu>preprocessor>Material props> MaterialModels,在弹出的对话框中双击structure>Nonliner>Inelastic>Non-metalPlasticity >Drucker-prager，在弹出的对话框中输入粘聚力（cohesion）和内摩擦角(fric angle)，如直接输这两个参数，ansys会提示先输入弹性模量以及泊松比，照常输入弹模和泊松比后即可输入C和φ。

3.ANSYS土木工程应用实例，中国水利水电出版社这本书有很多命令流的介绍，还有一些分析方法的介绍，对后期学命令流操作还是很有用的。

要学习ANSYS的命令流，有这本书帮助会很大。

4.《ANSYS9.0经典产品高级分析技术与实例详解》中国水利水电出版社。

这本书介绍了参数化（APDL）有限元分析技术，优化设计，单元生死技术等，是在学习的提高阶段不错的一本书，在做隧道的开挖模拟时，单元生死技术是很关键的，该书的第四篇对单元生死技术有比较详细的讲解，另外还有个基坑开挖的实例，跟隧道的开挖其实也是同出一辙。

ansys隧道荷载结构法命令流及设计师对隧道设计的经验总结

/prep7*set,shuxiang,276170 !竖向荷载*set,zuoce,125500 !水平荷载*set,youce,-125500*set,jizhongli,-100000 !地震集中力*set,uxishu,136.966e6*0.5 !水平弹性抗力系数*set,vxishu,87.4348e6*0.5 !竖向弹性抗力系数!定义单元类型、实常数及材料性质et,1,beam3r,1,0.3,0.00225,0.3mp,ex,1,3.1e10 !弹性模量mp,dens,1,2500 !密度mp,prxy,1,0.167 !泊松比!创建几何模型画点k,1,0,2.55k,2,-2.04,1.53k,3,-2.6,-0.15k,4,-2.319721,-2.023237k,5,-1.648852,-2.71152k,6,0,-2.98k,7,1.648852,-2.71152k,8,2.319721,-2.023237k,9,2.6,-0.15k,10,2.04,1.53k,1000,0,0 !中心点!画隧道轮廓线larc,1,2,1000,2.55larc,2,3,1000,2.8larc,3,4,1000,6.4larc,4,5,1000,1.04969larc,5,6,1000,5.2larc,6,7,1000,5.2larc,7,8,1000,1.04969larc,8,9,1000,6.4larc,9,10,1000,2.8larc,10,1,1000,2.55!选择左边的所有线allsel !选择所有的实体lsel,s,loc,x,0,-5 !选择左边的所有线:x从0到－5 lcomb,all !合并所选的线lesize,all,,,30 !把上面合并的线等分30段!选择右边的所有线allsellsel,s,loc,x,0,5lcomb,alllesize,all,,,30allsel !全选!划分单元lmesh,allnplot !显示节点!加弹簧!y方向*do,i,23,40PSPRNG,i,TRAN,vxishu,,-0.3,, , !tran-直线的*enddoPSPRNG,2,TRAN,vxishu,,-0.3,, , !固定结构用的!x方向*do,i,15,26PSPRNG,i,TRAN,uxishu,-0.3,,, ,*enddo*do,i,37,48PSPRNG,i,TRAN,uxishu,0.3,,, ,*enddoallselfinish!进入求解层，施加荷载，定义荷载步等/solu!施加约束nsel,s,,,2 !选择约束的节点nsel,s,loc,x,0dnsel,r,loc,y,-2.98d,all,ux !施加水平方向的约束allselfcum,add,, !一定要，使荷载能叠加!竖向荷载*do,i,3,15a=-shuxiang*0.5*abs(nx(i)-nx(i+1)) f,i+1,fy,af,i,fy,a*enddo*do,i,47,59a=-shuxiang*0.5*abs(nx(i)-nx(i+1)) f,i+1,fy,af,i,fy,a*enddo!对未循环的节点施加竖向荷载a=-shuxiang*0.5*abs(nx(1)-nx(3)) f,3,fy,af,1,fy,2*af,60,fy,a!水平荷载*do,i,3,30a=zuoce*0.5*abs(ny(i)-ny(i+1))f,i+1,fx,af,i,fx,a*enddo*do,i,32,59a=youce*0.5*abs(ny(i)-ny(i+1))f,i+1,fx,af,i,fx,a*enddof,1,fx,jizhongli !加集中力!对未循环的节点施加水平荷载a=youce*0.5*abs(ny(31)-ny(2))f,31,fx,-af,32,fx,a!施加重力acel,,9.8solve !求解finish!进入后处理，定义荷载工况并组合，输出图片和文本文件/post1!显示弯矩图etable,mi,smisc,6etable,mj,smisc,12plls,mi,mj,-1!显示轴力图etable,fi,smisc,1etable,fj,smisc,7plls,fi,fj,1!显示变形图pldisp,1综合该讨论的各家建议：隧道设计流程各家观点：1、我们做设计的时候也是这样做的,先用同济曙光采用地层结构法模拟开挖过程,对喷锚支护及开挖方法进行分析,选择一个合适的开挖顺序,然后用荷载结构法计算初衬的变形, 和二衬的承载能力和裂缝宽度。

ansys经验总结(一)

ansys经验总结(一)ANSYS是一款常用于工程设计及仿真的软件，对于使用ANSYS进行建模和仿真有着一定经验的工程师来说，其能够对复杂问题进行有效分析和有效解决。

在这篇文章中，我们将根据自己的经验，总结一些ANSYS 软件的使用技巧和注意事项，以便于其他工程师能够更加高效和准确地使用ANSYS软件。

一、ANASYS的优点ANSYS是一款功能十分强大的建模和仿真软件。

其灵活性和可定制性极高，可以对各种不同的问题进行分析和解决。

同时，其具有高精度、高可靠性和高效率的特点，可以帮助工程师在最短时间内得出最优的设计和方案。

二、 ANSYS的使用技巧1.合理选择单元类型在进行建模时，我们应该根据实际的工程问题和要求，合理地选择不同类型的单元。

不同类型的单元具有不同的特点和优势，合理的选择可以提高仿真的准确性和效率。

2.合理设置边界条件在进行模拟计算时，合理设置边界条件十分重要。

不同的边界条件会对模拟的结果产生影响，正确设置边界条件可以得到准确的仿真结果。

同时，在设置边界条件时考虑力学和物理条件也十分重要，合理的设置可以得到更加准确和真实的仿真结果。

3.注意网格质量网格质量是影响仿真准确性的重要因素。

在进行网格划分时，尽量保证网格的质量和均匀性，同时也要注意网格的精度和形状，避免误差产生。

4.合理使用求解器ANSYS软件中提供了多种不同类型的求解器，不同的求解器适用于不同的问题。

因此，在选择求解器时，应该综合考虑问题的类型和求解器的特点和优势，选择最优化的求解器。

三、ANSYS的常见问题1.模型不稳定模型不稳定是ANSYS仿真过程中的常见问题。

其主要原因是网格质量不佳，边界条件设置不当，模型不精细或涉及到较长时间的仿真计算等，需要在建模和仿真中注重调整和优化。

2.计算速度较慢ANSYS计算时需要进行大量的计算，特别是对于较复杂的模型，计算所消耗的时间更加长。

可以从提升计算机性能、选择合适的求解算法、优化网格、缩短实验时间和精细化建模等方式来提高计算速度。

地铁盾构隧道掘进施工过程三维仿真分析-ANSYS命令流

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
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。
!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+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
amap,4,7,6,8,10!对面4采用MAP方式划分单元
amap,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

ansys隧道荷载命令

ansys隧道荷载命令!荷载——结构方法计算(马蹄形断面）finish !退出当前处理程序/clear !清除以前数据,重新开始一个新的分析/COM,Structural !定义分析类型,结构分析(热分析、流体分析等) /prep7 !进入前处理器*AFUN,deg !定义角度单位为度（缺省为弧度，RAD）! 定义建模及材料参数的一些变量值*set,Py,0.13492e6 !定义垂直围岩压力大小（若有地表荷载加地表荷载值）*set,px1,0.03373e6*set,px2,0.03373e6*set,CQHD,0.45 !定义初支或二衬厚度*set,CQDYCD,0.6 !定义梁单元长度参数及弹簧单元面积（梁单元长度与弹簧单元面积相等）*set,CQETXML,31.5e9 !定义衬砌（初支或二衬）的弹性模量*set,CQUBSB,0.2 !定义衬砌的泊松比*set,WYTXKL,350e6 !定义围岩的弹性抗力系数*set,CQMD,2500 !定义衬砌的密度!定义单元类型及材料属性及单元实常数et,1,beam3 !定义1号单元为梁单元mp,ex,1,CQETXML !定义1号材料的弹性模量mp,prxy,1,CQUBSB !定义1号材料的泊松比mp,dens,1,CQMD !定义1号材料的密度R,1,CQHD,1/12*CQHD*CQHD*CQHD,CQHD !1-实常数号；第一个参数为梁截面的面积；第二个参数为梁单元的转动惯量；第三个参数为梁高。

!建立几何模型!创建关键点k,1,0,-4.42439, 0 !k-点命令；1-点号；坐标（x,y,z)k,2,2.49468,-4.19466,k,3,4.4,-3.69635,k,4,5.50615,-2.98047,k,5,6.09977,-1.97,k,6,6.41,0,k,7,0,6.41,k,8,-6.41,0,k,9,-6.09977,-1.97,k,10,-5.50615,-2.98047,k,11,-4.4,-3.69635,k,12,-2.49468,-4.19466,!二衬轴线larc,1,3,2 !三点画圆弧：起点-终点—中间点最好全按逆时针画，弯矩及轴力的方向一致larc,3,5,4larc,5,7,6larc,7,9,8larc,9,11,10larc,11,1,12!设置线单元材料属性，划分单元(初支单元)lsel,s,,,1,6 !LSEL,Type,Item,Comp,VMIN, VMAX,VINC（选择1-8单元）lATT,1,1,1 !给线单元付材料号、实常数（1只是代码，对应上面的函数值）、单元类型号LATT, MAT, REAL, TYPE, ESYSMSHKEY,1 !设置单元为映射单元（单元比较规则）lesize,1,CQDYCD !LESIZE, NL1, SIZE, ANGSIZ, NDIV, SPACE （划分线的长度，以衬砌单元厚度为lesize,2,CQDYCDlesize,3,CQDYCDlesize,4,CQDYCDlesize,5,CQDYCDlesize,6,CQDYCDlsel,alllmesh,all !划分线单元nummrg,all,,,,low !所有号数从1开始numcmp,node,eord !压缩节点号并排序!施加水平弹簧支撑单元（在梁单元的每个节点上分别产生水平方向弹簧单元）*do,i,2,22 !do循环，要对应下面一个*EDNDOa1=abs(ny(i-1)-ny(i+1))*WYTXKL !计算节点i-1和节点i+1之间y的变化量*弹性抗力kx=a1/2PSPRNG,i,TRAN,kx,1,,,, !PSPRNG, NLOC, TYPE, K, DX, DY, DZ, ELEM!弹簧单元,节点号,平移,弹性系数,弹簧水平长度产生水平弹簧*enddo*do,i,48,67,1 !do循环，要对应下面一个*EDNDOa1=abs(ny(i-1)-ny(i+1))*WYTXKL !计算节点i-1和节点i+1之间y的变化量*弹性抗力kx=a1/2PSPRNG,i,TRAN,kx,-1,,,, !PSPRNG, NLOC, TYPE, K, DX, DY, DZ, ELEM!弹簧单元,节点号,平移,弹性系数,弹簧水平长度产生水平弹簧*enddoa1=abs(ny(67)-ny(1))*WYTXKL !计算节点64上的弹性抗力kx=a1/2PSPRNG,68,TRAN,kx,-1,,,,!施加竖直弹簧支撑单元（在梁单元的每个节点上分别产生竖直方向弹簧单元）b1=abs(nx(68)-nx(2))*WYTXKL !计算节点1上的弹性抗力ky=b1/2PSPRNG,1,TRAN,ky,,-1,,,*do,i,2,17 !do循环，要对应下面一个*EDNDOb1=abs(nx(i-1)-nx(i+1))*WYTXKL !计算节点i-1和节点i+1之间x的变化量*弹性抗力ky=b1/2PSPRNG,i,TRAN,ky,,-1,,, !PSPRNG, NLOC, TYPE, K, DX, DY, DZ, ELEM!弹簧单元,节点号,平移,弹性系数,弹簧水平长度产生水平弹簧*enddo*do,i,53,67 !do循环，要对应下面一个*EDNDOb1=abs(nx(i-1)-nx(i+1))*WYTXKL !计算节点i-1和节点i+1之间x的变化量*弹性抗力ky=b1/2PSPRNG,i,TRAN,ky,,-1,,, !PSPRNG, NLOC, TYPE, K, DX, DY, DZ, ELEM!弹簧单元,节点号,平移,弹性系数,弹簧水平长度产生水平弹簧*enddob1=abs(nx(67)-nx(1))*WYTXKL !计算节点1上的弹性抗力ky=b1/2PSPRNG,68,TRAN,ky,,-1,,,!施加边界条件与围岩压力/solu 进入求解器计算!nsel,s,,,1 !选择约束的节点,仰拱中间节点!d,all,ux !施加水平方向的约束allselfcum,add,, !一定要，使荷载能叠加!竖向荷载（y方向压力，最大跨度以上节点施加竖向荷载，换算成节点荷载，在节点上施加）*do,i,18,52 !在18—48号节点施加竖向围岩压力a=-Py*0.5*abs(nx(i-1)-nx(i+1)) !计算作用在节点上的节点力f,i,fy,a*enddo!水平向荷载（X方向压力，全部节点施加水平荷载，换算成节点荷载，在节点上施加）*do,i,2,34 !在2—32号节点施加水平围岩压力a=-(px1+(px2-px1)/(ny(35)-ny(1))*(ny(35)-ny(i)))*abs(nY(i-1)-nY(i+1))*0.5f,i,fX,a*enddo*do,i,36,67 !在36—67号节点施加水平围岩压力a=(px1+(px2-px1)/(ny(35)-ny(1))*(ny(35)-ny(i)))*abs(nY(i-1)-nY(i+1))*0.5f,i,fX,a*enddo!设定重力加速度ACEL,0,9.8,0, !重力加速度以向下位置，不用加负号ALLSEL,ALLfinish进入求解器计算/soluESEL,ALLNSEL,ALLsolve !求解!进入后处理器，对结果进行后处理/POST1ESEL,s,TYPE,,1 !选择单元1（隧道轴力中心线单元）NSLE,s,ALL !选择所有节点etabel,Ni,smisc,1 !定义梁i节点的轴力etabel,Nj,smisc,7 !定义梁j节点的轴力etabel,Mi,smisc,6 !定义梁i节点的弯矩etabel,Mj,smisc,12 !定义梁j节点的弯矩etable,Qi,smisc,2 !定义梁i节点的剪力etable,Qj,smisc,8 !定义梁j节点的剪力plls,ni,nj,1 !查看轴力图plls,mi,mj,-1 !查看弯矩图。

盾构隧道结构ansys计算方法

一、盾构隧道结构计算模型1、惯用法(自由圆环变形法)惯用法的想法早在1960年就提出了，在日本国内得到了广泛的应用。

惯用法假设管片环是弯曲刚度均匀的环，不考虑管片接头部分的柔性特征和弯曲刚度下降，管片截面具有同样刚度，并且弯曲刚度均匀的方法。

这种方法计算出的管片环变形量偏小，导致在软弱地基中计算出的管片截面内力过小，而在良好地基条件下计算出的内力又过大。

地层反力假设仅在水平方向上下45°范围内按三角形规律分布，这种模型可以计算出解析解。

P 0k δ2、修正惯用法在采用惯用法的60年代，怎样评价错缝拼装效应是一个问题。

如果错缝拼装管片，可弥补管片接头存在造成的刚度下降。

于是，在对带有螺栓接头的管片环进行多次核对研究时，首次引入了η-ξ对错缝拼装的衬砌进行内力计算，即为修正惯用法。

该法将衬砌视为具有刚度ηEI的均质圆环，将计算出的弯矩增大即（1+ξ）M，得到管片处的弯矩；将求出的弯矩减少即（1-ξ）M，得到接头处的弯矩。

其中η称为弯曲刚度有效率，ξ称为弯矩增加率，它为传递给邻环的弯矩与计算弯矩之比。

管片接头由于存在一些铰的作用，所以可以认为弯矩并不是全部经由管片接头传递，其一部分是利用环接头的剪切阻力传递给错缝拼装起来的邻接管片。

隧道纵向接头传递弯矩示意图二、管片计算荷载的确定1、荷载的分类衬砌设计所考虑的各种荷载，应根据不同的地质条件和设计方法进行假定并根据隧道的用途加以考虑。

衬砌设计所考虑的各种荷载见表所示。

衬砌设计荷载分类表2、计算断面选择●埋深最大断面●埋深最小断面●埋深一般断面●水位3、水土压力计算对于粘性土层，如西安地铁黄土地层、成都地铁二号线膨胀土地层等，地下水位以上地层荷载用湿容重计算，地下水位以下用饱和容重计算。

对于透水性较好的砂性地层，如西安地铁粗砂、中砂地层，成都地铁卵石土地层等，此时地下水位以上地层荷载用湿容重计算，地下水位以下用浮容重计算。

水土压力合算与分算，主要影响管片结构侧向荷载。

ANSYS隧道的衬砌计算

fk
tg
c
式中，τ—岩石抗剪强度，φ—岩石内摩擦角，
σ—正应力， c—粘结力
一、荷载及荷载组合
实际工程中：
fk
A
Rc 100
Rc—岩石单轴抗压强度 A—小于1的修正系数
近似计算为：
fk
A
Rc 100
普氏观测试验资料，制成各种岩石 fk分类表。最坚硬的岩石 fk达20；最差(松、软) f只k 有0.3。
时的内水压力和外水压力。
一、荷载及荷载组合
特殊荷载：校核水位时内、外水压力、灌浆压力、温度荷载、地震力、施工荷载等。
衬砌计算时常采用下列荷载组合：基本组合：1、正常运行情况：山岩压力+衬砌自重+宣泄设
计洪水时内水压力+外水压力。不同地段岩计弹性抗力北方考虑温度荷载石情况不同不考虑弹性抗力非寒冷地区不考虑温度荷载特殊组合：2、施工、检修情况：山岩压力+衬砌自重+可能出
（二）围岩的弹性抗力当衬砌承受荷载向围岩方向变形时，将受到围岩的抵抗，这个抵抗
力叫弹性抗力。弹性抗力的大小和性质与工程地质条件有密切的关系，坚固完整
的岩石，弹性抗力大；围岩软弱破碎，弹性抗力小，甚至不能利用。为了减少山岩压力，有效地利用弹性抗力，常对围岩进行灌浆加
固，并填实衬砌与围岩间的空隙，以保证衬砌与围岩紧密相接。弹性抗力的计算：通常假定岩石为理想弹性体，按文克尔假定，认为岩石
缺点：与实际情况不太吻合。 2、采用衬砌常微分方程边值问题数值解法。 ★二类：有限元法将围岩与衬砌视为整体，其准确性取决于计算模型和原始参数E、φ、C等。岩体性态复杂多变，上两者难以准确确定。
一、荷载及荷载组合

荷载结构法计算公路隧道命令流

荷载－结构法计算公路隧道命令流Sd.mac! 荷载－结构模型的ANSYS分析! 0. A NSYS环境设定finish/clear/com,strucral/title,Study on Construction Mechanical Behavior of ×× tunnel! 一前处理! 1. 参数定义DefineParameter! 2. 实体建模GenModel! 3. 划分网格GenGrid! 4. 生成部件GenCom! 5. 改变梁单元圆弧段的法线方向ReverseArc! 6. 计算等效节点荷载LoadTunnel! 二加载与求解Calculate! 三计算结果分析PostDefineParameter.mac! 1. 参数定义! (1) 常数设定! 设置角度单位! 设置角度单位为弧度*afun,rad! 弧度转角度因子PI=acos(-1)RadToDeg=180/PIDegToRad=PI/180! 设置角度单位为度*afun,degg=10! (2) 几何参数设定! 本程序中原点取为隧道衬砌中心线与起拱线交点 ! 隧道衬砌内轮廓拱部圆弧圆心x_1=0y_1=0! 隧道衬砌内轮廓拱部圆弧半径R_1=5.7! 隧道衬砌内轮廓拱部圆弧对应圆心角φphi_1=180! 隧道衬砌内轮廓拱部圆弧网格划分份数num_1=12! 隧道衬砌内轮廓边墙部位圆弧圆心x_2=-2.5y_2=0! 隧道衬砌内轮廓边墙部位圆弧半径R_2=8.2! 隧道衬砌内轮廓边墙部位对应圆心角phi_2=17.7508! 隧道衬砌内轮廓边墙上部圆弧网格划分份数num_2=4! 隧道衬砌内轮廓拱脚部位圆弧圆心x_3=4.35722y_3=-0.2-1.995! 隧道衬砌内轮廓拱脚部位圆弧半径R_3=1! 隧道衬砌内轮廓拱脚部位圆弧对应圆心角phi_3=53.2492! 隧道衬砌内轮廓拱脚部位圆弧网格划分份数num_3=2! 隧道衬砌内轮廓仰拱圆心x_4=0y_4=12.454-1.995! 隧道衬砌内轮廓仰拱半径R_4=14.383! 隧道衬砌内轮廓仰拱部位圆弧对应圆心角phi_4=38! 隧道衬砌内轮廓仰拱部位圆弧网格划分份数num_4=6! 隧道半衬砌网格划分份数num_totle=num_1+num_2+num_3+num_4! 二次衬砌厚度T_SecLin=0.55! 二次衬砌面积A_SecLin=1*T_SecLin! 二次衬砌惯性矩I_SecLin=T_SecLin**3/12! 二次衬砌中钢筋纵距D_Steel_z=0.2! 每米二次衬砌中钢筋根数N_Steel=2*1/D_Steel_z! Ф22钢筋面积A_Steel=N_Steel*380*1e-6! 弹性链杆(面积)A_link=1! 隧道单洞开挖最大宽度B=2*R_1! 隧道单洞开挖最大高度H=(R_1+y_1)+(R_4-y_4)! 隧道埋深,mh_Tunnel=15! (3) 材料参数设定! 二次衬砌材料参数：C30砼! 二次衬砌密度,kg/m^3DENS_SecLin=2.5e3! 二次衬砌泊松比U_SecLin=0.2! C30混凝土弹性模量，PaE_Concrete=31e9! 钢材弹性模量，PaE_Steel=210e9! 二次衬砌弹性模量，PaE_SecLin=E_Concrete+E_Steel*A_Steel/A_SecLin! 围岩参数! 围岩重度γ,N/m^3r_Rock=20.8e3! 围岩密度,kg/m^3DENS_Rock=r_Rock/g! 土的泊松比uU_Rock=0.35! 围岩弹性抗力系数(Pa/m)k_Rock=150e6! 土的侧压力系数λlambda_Rock=0.28! 计算弹性链杆折算弹性模量，Pa ! 节点对应衬砌长度! l=(l1+l2)/2! E_Rock=k1*l! (4) 定义单元类型! 进入前处理器/prep7! 定义梁单元et,1,beam3! 定义链杆单元et,2,link10! 设为只受压keyopt,2,3,1! (5) 定义实常数! 定义梁单元的面积、惯性矩和梁高r,1,A_SecLin,I_SecLin,T_SecLin ! 定义链杆单元的实常数(面积)r,2,A_link! (6) 定义材料属性! 二次衬砌材料属性,C30mp,ex,1,E_SecLinmp,prxy,1,U_SecLinmp,dens,1,DENS_SecLin! 链杆单元属性!mp,ex,2,E_RockGenModel.mac! 2. 实体建模! (1)显示设置! 显示点，线，面的编号/PNUM,KP,1/PNUM,LINE,1! 生成二次衬砌中心线内轮廓profile,T_SecLin/2! 合并重合的关键点和线并压缩编号nummrg,allnumcmp,alllplot! 显示点，线，面的编号/PNUM,KP,0/PNUM,LINE,0Profile.mac! 建立隧道轮廓几何模型! 设置所建轮廓与隧道内轮廓距离Dis=ARG1! 取得当前关键点最大编号*get,Kmax,kp,,num,max! 取得当前线最大编号*get,Lmax,line,,num,max! 恢复默认坐标系csys,0! 工作平面与当前坐标系重合wpcsys! 工作平面偏移wpoffs,x_1,y_1! 在工作平面处建立11号局部坐标系! 生成关键点k,Kmax+1,r_1+Dis,90k,Kmax+2,r_1+Dis,90-phi_1/2! 生成隧道初期支护拱部圆弧l,Kmax+1,Kmax+2! 恢复默认坐标系csys,0! 工作平面与当前坐标系重合wpcsys! 工作平面偏移wpoffs,x_2,y_2! 在工作平面处建立12号局部坐标系cswpla,12,1! 生成关键点k,Kmax+3,r_2+Dis,-phi_2l,Kmax+2,Kmax+3! 恢复默认坐标系csys,0! 工作平面与当前坐标系重合wpcsys! 工作平面偏移wpoffs,x_4,y_4! 在工作平面处建立13号局部坐标系cswpla,13,1! 生成关键点k,Kmax+4,r_4+Dis,-(90-phi_4/2)k,Kmax+5,r_4+Dis,-90l,Kmax+4,Kmax+5! 恢复默认坐标系csys,0! 工作平面与当前坐标系重合wpcsys! 工作平面偏移wpoffs,x_3,y_3! 在工作平面处建立14号局部坐标系! 生成线l,Kmax+3,Kmax+4! 恢复默认坐标系csys,0! 工作平面与当前坐标系重合wpcsys! 合并重合的关键点和线并压缩编号nummrg,allnumcmp,all! 自动调整大小/auto,1GenGrid.mac! 3. 划分网格! (1) 划分隧道二次衬砌线单元! 梁单元划分! 设置单元类型type,1! 设置实常数real,1! 设置材料属性mat,1! <1> 划分二次衬砌拱部圆弧线单元! 选择线lsel,s,line,,1! 设置线的划分段数lesize,all,,,num_1! 划分线lmesh,allallsel,all! <2> 划分二次衬砌边墙圆弧线单元! 选择线lsel,s,line,,2! 设置线的划分段数lesize,all,,,num_2! 划分线lmesh,allallsel,all! <3> 划分二次衬砌拱脚部位圆弧线单元! 选择线lsel,s,line,,4! 设置线的划分段数lesize,all,,,num_3! 划分线lmesh,allallsel,all! <4> 划分二次衬砌仰拱部位圆弧线单元! 选择线lsel,s,line,,3! 设置线的划分段数lesize,all,,,num_4! 划分线lmesh,allallsel,all! <5> 反射线lsymm,x,all,,,,0,0allsel,all! 合并重合的关键点和线并压缩编号nummrg,allnumcmp,all! (2)生成弹性链杆外缘节点! <1> 生成拱部圆弧对应弹性链杆外缘节点! 选择线lsel,s,line,,1,5,4! 选择所选线上的节点nsll,r,1! 切换坐标系csys,11! 平移所选节点ngen,2,2*num_totle,all,,,1,0allsel,all! 恢复默认坐标系csys,0! <2> 生成边墙部位圆弧对应弹性链杆外缘节点 ! 生成边墙右上部圆弧对应弹性链杆外缘节点! 选择线lsel,s,line,,2! 选择所选线上的节点nsll,r,1! 切换坐标系csys,12! 平移所选节点ngen,2,2*num_totle,all,,,1,0allsel,all! 恢复默认坐标系csys,0! 生成边墙左上部圆弧对应弹性链杆外缘节点! 选择线lsel,s,line,,6! 选择所选线上的节点nsll,r,1! 工作平面与当前坐标系重合wpcsys! 工作平面偏移wpoffs,-x_2,y_2! 在工作平面处建立16号局部坐标系cswpla,16,1! 平移所选节点ngen,2,2*num_totle,all,,,1,0allsel,all! 恢复默认坐标系csys,0! <3> 生成拱脚部位圆弧对应弹性链杆外缘节点 ! 生成右拱脚部位圆弧对应弹性链杆外缘节点! 选择线lsel,s,line,,4! 选择所选线上的节点nsll,r,1! 切换坐标系csys,14! 平移所选节点ngen,2,2*num_totle,all,,,1,0allsel,all! 恢复默认坐标系csys,0! 生成左拱脚部位圆弧对应弹性链杆外缘节点! 选择线lsel,s,line,,8! 选择所选线上的节点nsll,r,1! 工作平面与当前坐标系重合wpcsys! 工作平面偏移wpoffs,-x_3,y_3! 在工作平面处建立15号局部坐标系cswpla,15,1! 平移所选节点ngen,2,2*num_totle,all,,,1,0allsel,all! 恢复默认坐标系csys,0! 工作平面与当前坐标系重合wpcsys! <4> 生成仰拱部位圆弧对应弹性链杆外缘节点! 选择线lsel,s,line,,3,7,4! 选择所选线上的节点nsll,r,1! 切换坐标系csys,13! 平移所选节点ngen,2,2*num_totle,all,,,1,0! 恢复默认坐标系csys,0allsel,all! 合并重合的关键点和线并压缩编号nummrg,allnumcmp,all! (3) 生成弹性链杆单元GenLinkGenLink.mac! 计算弹性链杆的折算弹性模量并生成弹性链杆单元! 弹性链杆单元划分! 设置单元类型type,2! 设置实常数real,2! (1) 计算右侧弹性链杆的折算弹性模量并生成弹性链杆单元! 选择弹性链杆内缘节点! 选择线lsel,s,line,,1,4,1! 选择所选线上的节点nsll,r,1nplot! 读取所选取节点总数*get,Nnum,node,0,count! 切换坐标系csys,11node_Last=0node_Cur=node(R_1+T_SecLin,90,0)node_Next=nnear(node_Cur)! 恢复默认坐标系csys,0! 循环计算右侧弹性链杆的折算弹性模量并生成弹性链杆单元*do,i,1,Nnum! 计算当前节点处弹性链杆对应围岩环向等效长度! 计算当前节点处弹性链杆对应上侧衬砌单元长度*if,i,eq,1,thenl_Last=distnd(node_Cur,node_Next)*elsel_Last=distnd(node_Last,node_Cur)*endif! 计算当前节点处弹性链杆对应下侧衬砌单元长度*if,i,eq,Nnum,thenl_Next=distnd(node_Last,node_Cur)*elsel_Next=distnd(node_Cur,node_Next)*endif! 计算当前节点处弹性链杆对应围岩环向等效长度l_Cur=(l_Last+l_Next)/2! 计算弹性链杆折算弹性模量，Pa! N=k*x! N=E*ε*A=E*(x/l)*AE_Rock=k_Rock*l_Cur/A_link! 定义链杆单元属性mp,ex,i+1,E_Rock! 设置材料属性mat,i+1! 生成链杆单元e,node_Cur,node_Cur+2*num_totle! 从选择集中删除当前节点nsel,u,node,,node_Cur! 计算下一循环的节点号node_Last=node_Curnode_Cur=node_Nextnode_Next=nnear(node_Next)*enddoallsel,all! (2) 计算左侧弹性链杆的折算弹性模量并生成弹性链杆单元! 选择弹性链杆内缘节点! 选择线lsel,s,line,,5,8,1! 选择所选线上的节点nsll,r,1nplot! 读取所选取节点总数*get,Nnum,node,0,count! 切换坐标系csys,11node_Last=0node_Cur=node(R_1+T_SecLin,90,0)node_Next=nnear(node_Cur)! 恢复默认坐标系csys,0! 循环计算左侧弹性链杆的折算弹性模量并生成弹性链杆单元*do,i,1,Nnum-1*if,i,ne,1,then! 计算当前节点处弹性链杆对应围岩环向等效长度 ! 计算当前节点处弹性链杆对应上侧衬砌单元长度 l_Last=distnd(node_Last,node_Cur)! 计算当前节点处弹性链杆对应下侧衬砌单元长度 l_Next=distnd(node_Cur,node_Next) ! 计算当前节点处弹性链杆对应围岩环向等效长度l_Cur=(l_Last+l_Next)/2! 计算弹性链杆折算弹性模量，Pa! N=k*x! N=E*ε*A=E*(x/l)*AE_Rock=k_Rock*l_Cur/A_link! 定义链杆单元属性mp,ex,i+num_totle+2,E_Rock! 设置材料属性mat,i+num_totle+2! 生成链杆单元e,node_Cur,node_Cur+2*num_totle*endif! 从选择集中删除当前节点nsel,u,node,,node_Cur! 计算下一循环的节点号node_Last=node_Curnode_Cur=node_Nextnode_Next=nnear(node_Next)*enddo! 删除临时参数l_Last=l_Cur=l_Next=node_Last=node_Cur=node_Next=Nnum=allsel,all! 合并重合的关键点和线并压缩编号nummrg,allnumcmp,all! 显示节点的编号/pnum,node,1eplotGenCom.mac! 4. 生成部件与组件! (1) 生成二次衬砌节点组件! 选择梁单元esel,s,type,,1! 选择梁单元上的节点nsle,r! 生成部件cm,CM_Beam_node,nodeallsel,all! 切换到极坐标系csys,2! <1> 生成二次衬砌右上侧节点组件! 选择部件cmsel,s,CM_Beam_node! 选择节点nsel,r,loc,y,0,90! 生成部件cm,CM_Beam_Rig_Top_node,nodeallsel,all! <2> 生成二次衬砌左上侧节点组件! 选择部件cmsel,s,CM_Beam_node! 选择节点nsel,r,loc,y,90,180! 生成部件cm,CM_Beam_Lef_Top_node,nodeallsel,all! <3> 生成二次衬砌左下侧节点组件! 选择部件cmsel,s,CM_Beam_node! 选择节点nsel,r,loc,y,180,270! 生成部件cm,CM_Beam_Lef_Bot_node,nodeallsel,all! <4> 生成二次衬砌右下侧节点组件! 选择部件cmsel,s,CM_Beam_node! 选择节点nsel,r,loc,y,0,-90! 生成部件cm,CM_Beam_Rig_Bot_node,nodeallsel,all! 恢复默认坐标系csys,0! (2) 生成弹性链杆外缘节点组件! 选择部件cmsel,s,CM_Beam_node! 反向选择nsel,inve! 生成部件cm,CM_Link_outside_node,nodeallsel,allReverseArc.mac! 6. 改变梁单元圆弧段的法线方向! 改变隧道左侧初期支护圆弧段的法线方向! 选择线lsel,s,loc,x,0,-Blreverse,all,0allsel,all! 显示线lplotLoadTunnel.mac! 6. 计算等效节点荷载! 二次衬砌分担荷载比例系数factor=1! (1) 计算隧道荷载! 计算上侧竖直荷载Pressure_Top=435.8e3! 计算下侧竖直荷载Pressure_Bot=0! 计算上侧水平荷载Pressure_Top_Hor=179.2e3! 计算下侧水平荷载Pressure_Bot_Hor=239.1e3! (2) 计算等效节点荷载LoadNodeLoadNode.mac! 计算等效节点荷载并写入文件! (1) 定义数组变量贮存节点号和等效节点荷载allsel,all! 选择所有衬砌节点cmsel,s,CM_Beam_node! 读取所选取节点总数*get,Nnum,node,0,count! 读取所选取节点中最小节点号*get,Nmin,node,0,num,min! 定义一个Nnum行4列的数组! 数组第1列储存节点号*dim,P,array,Nnum,4,1! 令node_Cur等于所选取节点中最小节点号node_Cur=Nmin! 保存节点号*do,i,1,Nnum! 保存当前节点号P(i,1)=node_Cur! 令K等于下一个所选取节点号node_Cur=ndnext(node_Cur)*enddoallsel,all! (2) 计算上侧等效节点荷载! 选择衬砌上侧节点cmsel,s,CM_Beam_Lef_Top_nodecmsel,a,CM_Beam_Rig_Top_nodenplot! 读取所选取节点总数*get,Nnum_Cur,node,0,count! 切换坐标系csys,11! 取得当前节点号node_Cur=node(R_1+T_SecLin/2,0,0)! 恢复默认坐标系csys,0! 取得所选节点中与当前节点相邻的节点号node_Next=nnear(node_Cur)*do,i,1,Nnum_Cur-1! 计算节点node_Cur在数组P中的位置*do,j,1,Nnum*if,P(j,1),eq,node_Cur,thenLoc_CurNode=j*exit*endif*enddo在数组P中的位置*do,j,1,Nnum*if,P(j,1),eq,node_Next,thenLoc_NextNode=j*exit*endif*enddo! 计算X方向坐标差dx=abs(nx(node_Next)-nx(node_Cur)) P(Loc_CurNode,3)=P(Loc_CurNode,3)-Pressure_Top*dx/2P(Loc_NextNode,3)=P(Loc_NextNode,3)-Pressure_Top*dx/2P(Loc_CurNode,4)=P(Loc_CurNode,4)+Pressure_Top*dx**2/12 P(Loc_NextNode,4)=P(Loc_NextNode,4)-Pressure_Top*dx**2/12 ! 从选择集中删除当前节点nsel,u,node,,node_Cur! 计算下一循环的节点号node_Cur=node_Nextnode_Next=nnear(node_Next)*enddoallsel,all! (3) 计算下侧等效节点荷载! 选择衬砌下侧节点cmsel,s,CM_Beam_Lef_Bot_nodecmsel,a,CM_Beam_Rig_Bot_nodenplot! 读取所选取节点总数*get,Nnum_Cur,node,0,count! 切换坐标系csys,11! 取得当前节点号node_Cur=node(R_1+T_SecLin/2,0,0)! 恢复默认坐标系csys,0! 取得所选节点中与当前节点相邻的节点号node_Next=nnear(node_Cur)*do,i,1,Nnum_Cur-1! 计算节点node_Cur在数组P中的位置*do,j,1,Nnum*if,P(j,1),eq,node_Cur,thenLoc_CurNode=j*exit*endif*enddo! 计算节点node_Next在数组P中的位置*do,j,1,Nnum*if,P(j,1),eq,node_Next,thenLoc_NextNode=j*exit*endif*enddo! 计算X方向坐标差dx=abs(nx(node_Next)-nx(node_Cur)) P(Loc_CurNode,3)=P(Loc_CurNode,3)+Pressure_Bot*dx/2P(Loc_NextNode,3)=P(Loc_NextNode,3)+Pressure_Bot*dx/2P(Loc_CurNode,4)=P(Loc_CurNode,4)-Pressure_Bot*dx**2/12 P(Loc_NextNode,4)=P(Loc_NextNode,4)+Pressure_Bot*dx**2/12 ! 从选择集中删除当前节点nsel,u,node,,node_Cur! 计算下一循环的节点号node_Cur=node_Nextnode_Next=nnear(node_Next)*enddoallsel,all! (4) 计算左侧节点处水平压力! 选择衬砌左侧节点cmsel,s,CM_Beam_Lef_Top_nodecmsel,a,CM_Beam_Lef_Bot_nodenplot! 读取所选取节点总数*get,Nnum_Cur,node,0,count! 切换坐标系csys,11! 取得上侧节点号node_Top=node(R_1+T_SecLin/2,90,0)! 切换坐标系csys,13! 取得下侧节点号node_Bot=node(R_4+T_SecLin/2,-90,0)! 恢复默认坐标系csys,0! 取得当前节点号node_Cur=node_Top! 定义数组存放左侧节点处水平压力! 定义一个Nnum_Cur行2列的数组*dim,Q,array,Nnum_Cur,2,1! 定义临时变量t=Pressure_Bot_Hor-Pressure_Top_Hor! 保存节点号与节点处水平荷载*do,i,1,Nnum_Cur! 保存当前节点号Q(i,1)=node_Cur! 保存当前节点处水平荷载Q(i,2)=Pressure_Top_Hor+t*(ny(node_Cur)-ny(node_Top))/(ny(node_Bot)-ny(node_Top))! 从选择集中删除当前节点nsel,u,node,,node_Cur! 计算下一循环的节点号node_Cur=nnear(node_Cur)*enddoallsel,all! 选择衬砌左侧节点cmsel,s,CM_Beam_Lef_Top_nodecmsel,a,CM_Beam_Lef_Bot_nodenplot! 取得当前节点号node_Cur=node_Top! 取得所选节点中与当前节点相邻的节点号node_Next=nnear(node_Cur)*do,i,1,Nnum_Cur-1! 计算节点node_Cur在数组P中的位置*do,j,1,Nnum*if,P(j,1),eq,node_Cur,thenLoc_CurNode=j*exit*endif*enddo! 计算节点node_Next在数组P中的位置*do,j,1,Nnum*if,P(j,1),eq,node_Next,thenLoc_NextNode=j*exit*endif*enddo! 计算节点node_Cur在数组Q中的位置*do,j,1,Nnum_Cur*if,Q(j,1),eq,node_Cur,thenLoc_CurNode_Q=j*exit*endif*enddo! 计算节点node_Next在数组Q中的位置*do,j,1,Nnum_Cur*if,Q(j,1),eq,node_Next,then Loc_NextNode_Q=j*exit*endif*enddo! 计算Y方向坐标差dy=abs(ny(node_Next)-ny(node_Cur))P(Loc_CurNode,2)=P(Loc_CurNode,2)+(Q(Loc_CurNode_Q,2)*7+Q(Loc_NextNode_Q,2)*3)*dy/20P(Loc_NextNode,2)=P(Loc_NextNode,2)+(Q(Loc_CurNode_Q,2)*3+Q(Loc_NextNode_Q,2)*7)*dy/20 P(Loc_CurNode,4)=P(Loc_CurNode,4)+(Q(Loc_CurNode_Q,2)/20+Q(Loc_NextNode_Q,2)/30)*dy**2 P(Loc_NextNode,4)=P(Loc_NextNode,4)-(Q(Loc_CurNode_Q,2)/30+Q(Loc_NextNode_Q,2)/20)*dy**2 ! 从选择集中删除当前节点nsel,u,node,,node_Cur! 计算下一循环的节点号node_Cur=node_Nextnode_Next=nnear(node_Next)*enddoallsel,all! 删除临时参数Q(1,1)=! (5) 计算右侧节点处水平压力! 选择衬砌右侧节点cmsel,s,CM_Beam_Rig_Top_nodecmsel,a,CM_Beam_Rig_Bot_nodenplot! 读取所选取节点总数*get,Nnum_Cur,node,0,count! 切换坐标系csys,11! 取得上侧节点号node_Top=node(R_1+T_SecLin/2,90,0)! 切换坐标系csys,13! 取得下侧节点号node_Bot=node(R_4+T_SecLin/2,-90,0)! 恢复默认坐标系csys,0! 取得当前节点号node_Cur=node_Top! 定义数组存放左侧节点处水平压力! 定义一个Nnum_Cur行2列的数组*dim,Q,array,Nnum_Cur,2,1! 定义临时变量t=Pressure_Bot_Hor-Pressure_Top_Hor! 保存节点号与节点处水平荷载*do,i,1,Nnum_Cur! 保存当前节点号Q(i,1)=node_Cur! 保存当前节点处水平荷载Q(i,2)=Pressure_Top_Hor+t*(ny(node_Cur)-ny(node_Top))/(ny(node_Bot)-ny(node_Top))! 从选择集中删除当前节点nsel,u,node,,node_Cur! 计算下一循环的节点号node_Cur=nnear(node_Cur)*enddoallsel,all! 选择衬砌右侧节点cmsel,s,CM_Beam_Rig_Top_nodecmsel,a,CM_Beam_Rig_Bot_nodenplot! 取得当前节点号node_Cur=node_Top! 取得所选节点中与当前节点相邻的节点号node_Next=nnear(node_Cur)*do,i,1,Nnum_Cur-1! 计算节点node_Cur在数组P中的位置*do,j,1,Nnum*if,P(j,1),eq,node_Cur,thenLoc_CurNode=j*exit*endif*enddo! 计算节点node_Next在数组P中的位置*do,j,1,Nnum*if,P(j,1),eq,node_Next,thenLoc_NextNode=j*exit*endif*enddo! 计算节点node_Cur在数组Q中的位置*do,j,1,Nnum_Cur*if,Q(j,1),eq,node_Cur,thenLoc_CurNode_Q=j*exit*endif*enddo! 计算节点node_Next在数组Q中的位置*do,j,1,Nnum_Cur*if,Q(j,1),eq,node_Next,thenLoc_NextNode_Q=j*exit*endif*enddo! 计算Y方向坐标差dy=abs(ny(node_Next)-ny(node_Cur))P(Loc_CurNode,2)=P(Loc_CurNode,2)-(Q(Loc_CurNode_Q,2)*7+Q(Loc_NextNode_Q,2)*3)*dy/20 P(Loc_NextNode,2)=P(Loc_NextNode,2)-(Q(Loc_CurNode_Q,2)*3+Q(Loc_NextNode_Q,2)*7)*dy/20 P(Loc_CurNode,4)=P(Loc_CurNode,4)-(Q(Loc_CurNode_Q,2)/20+Q(Loc_NextNode_Q,2)/30)*dy**2 P(Loc_NextNode,4)=P(Loc_NextNode,4)+(Q(Loc_CurNode_Q,2)/30+Q(Loc_NextN ode_Q,2)/20)*dy**2 ! 从选择集中删除当前节点nsel,u,node,,node_Cur! 计算下一循环的节点号node_Cur=node_Nextnode_Next=nnear(node_Next)*enddoallsel,allnplot! 删除临时参数dx=Nmin=Nnum=Nnum_Cur=node_Cur=node_Next=node_Top=node_Bot=Loc_CurNode=Loc_NextNode=Loc_CurNode_Q=Loc_NextNode_Q=i=j=t=dx=dy=Q(1,1)=! (6) 输出等效节点力! 打开新文件mydata.mac(如存在则覆盖原文件)*cfopen,mydata,mac*vwrite,P(1,1),P(1,2) !施加X方向等效节点力('F,',f6.0,',FX,',f18.4) !写入格式*vwrite,P(1,1),P(1,3) !施加Y方向等效节点力('F,',f6.0,',FY,',f18.4) !写入格式*vwrite,P(1,1),P(1,4) !施加Z方向等效节点弯矩('F,',f6.0,',MZ,',f18.4) !写入格式*cfclos !关闭文件! 删除临时参数P(1,1)=Calculate.mac! 二加载与求解! 1. 设定求解选项。