ANSYS地铁盾构隧道管片结构设计修改版

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

9.1管片衬砌结构力学分析过程

9.1.1 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

1.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

2.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。

第1章大型有限元软件ANSYS简介2 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

3.4. 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

4.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

LESIZE,all, , ,10, , , , ,1 !设置单元大小, 所有选择的线被划分成10个单元

Allsel

lsel,s,,,3,5,1 !选择线3到5

lsel,a,,,9,11,1 !再选择线9和11

LESIZE,all, , ,12, , , , ,1 !设置单元大小, 所有选择的线被划分成12个单元

Allsel !选择所有元素

/PNUM,LINE,1 !显示线

/PNUM,ELEM,0 !显示编号

/REPLOT !重新显示

Lplot !显示线

第1章大型有限元软件ANSYS简介3 SAVE !保存数据

(2)划分单元,其单元图如图9-8所示。

TYPE, 1 !设置将要创建单元的类型,二次衬砌

MAT, 1 !设置将要创建单元的材料

REAL, 1 !设置将要创建单元的几何常数

l mesh, all !对所有的线进行单元划分,通过网格划分原先的线就变成了单元并被赋予了上面的属性

SAVE !保存数据

(3)创建弹簧单元,加了弹簧单元的单元网格如图9-9所示。

TYPE, 2 !设置将要创建单元的类型

MAT, 1 !设置将要创建单元的材料

REAL, 2 !设置将要创建单元的几何常数

E,1,61 !通过单元的两个节点创建弹簧单元。

……!依次继续直到所有的弹簧单元创建完成,其节点的编号如图9-10所示。此命令没有用划分网格的方法来建立单元,而是直接用E命令直接生成单元,并被赋予上面的属性。注意应该是先分配单元属性后生成单元!

TYPE, 1 !设置将要创建单元的类型

MAT, 1 !设置将要创建单元的材料

REAL, 1 !设置将要创建单元的几何常数

LCLEAR,7,12,1 !清除线16到23上的所有单元

为什么要有这一步又没有创建单元为何要赋予属性?

ALLSEL,ALL !选择所有元素

NUMMRG,ALL, , , ,LOW !合并所有元素

NUMCMP,ALL !压缩所有元素的编号

/PNUM,KP,0 !以下为显示单元颜色

/PNUM,ELEM,1

/REPLOT !重新显示

Eplot !显示单元

Finish !返回Main Menu 主菜单

SAVE !保存数据

9.1.2 加载与求解

1.加载

(1)对四周各节点施加“Ux”和“Uy”两个方向的约束。

/SOL !进入求解器

LST,2,60,1,ORDE,2 !选择要施加约束的节点,共60个

FITEM,2,61

FITEM,2,-120

!*

/GO

相关文档
最新文档