《隧道及地下工程ANSYS实例分析 第5章 双线铁路隧道衬砌结构设计力学分析.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《隧道及地下工程ANSYS实例分析 第5章 双线铁路隧道衬砌结构设计力学分析.doc（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第1章 大型有限元软件ANSYS简介105.1 二次衬砌结构力学分析/TITLE，Mechanical analysis on railway tunnel 2nd lining! 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 been set to display:/COM， Structural !/PREP7 !进入前处理器ET，1，BEAM3 !设置梁单元类型ET，2， COMBIN14 !设置弹簧
2、单元类型R，1，0.4，0.0053333，0.4， ， ， ， !设置梁单元几何常数R，2，400e6， ， ， !设置弹簧单元几何常数MPTEMP， !设置材料模型MPTEMP，1，0 MPDATA，EX，1，30.0e9 !输入弹性模量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SAVE !保存数据库1 建立几何模型K, 1, , , , !创建关键点（隧道二次衬砌）K, 2, 4.71, -1.82, , K, 3, -4.71, -1.82, , K, 4, 0, -3.75, ,
3、 K, 5, 0, 5.05, , K, 20, 5.6, -2.162, , !创建关键点（地层弹簧）K, 30, -5.6, -2.16, , K, 40, 0, -4.75, , K, 50, 0, 6, , !创建隧道衬砌线LARC, 2, 5, 1, 5.05, !创建圆弧线（拱顶部）LARC, 5, 3, 1, 5.05, LARC, 2, 3, 4 !创建圆弧线（仰拱部）! 创建地层弹簧线LARC, 20, 50, 1, 6, !创建圆弧线（拱顶部）LARC,50, 30, 1, 6,LARC, 20, 30, 40 !创建圆弧线（仰拱部）SAVE !保存数据2 单元网格划分设置
4、单元大小并将所有直线划分单元，其单元图如图5-8所示。LESIZE,ALL, , ,10, ,1, , ,1, !设置单元大小, 每条弧线划分成10个单元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LMESH,1,6,1 !将所有直线划分单元/PNUM, KP, 0 !以下为显示单元编号和颜色/PNUM, ELEM, 1/REPLOT !重新显示SAVETYPE, 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, 1,31 !通过两个节点创建弹簧单元E
5、, 2,32E,3,33E,4,34E,5,35E,6,36E,7,37E,8,38E,9,39E,10,40E,11,41E,12,42E,13,43E,14,44E,15,45E,16,46E,17,47E,18,48E,19,49E,20,50E,21,51E,22,52E,23,53E,24,54E,25,55E,26,56E,27,57E,28,58E,29,59E,30,60Lclear,4,6,1 !清除用于创建地层弹簧单元的外层梁单元LDELE,4, 6,1 ,1 !删除外层直线Finish !返回Main Menu 主菜单5.1.2 加载与求解/SOL !进入求解器d,31,
6、ux,0,0,60,1,uy, !在“Ux”和“Uy”两个方向的施加约束ACEL, 0, 10, 0, !在Y方向施加重力加速度F,2,Fx,0 !在节点上施加X方向集中力F,13,Fx,43554.43356F,14,Fx,86574.64508F,15,Fx,128464.6048F,16,Fx,168285.8813F,17,Fx,204799.5937F,18,Fx,236448.4444F,19,Fx,261396.9365F,20,Fx,277795.0781F,21,Fx,283894.0611F,12,Fx,247397.3915F,30,Fx,190308.0663F,29,
7、Fx,149683.6899F,28,Fx,103226.8339F,27,Fx,52665.0399F,26,Fx,0F,25,Fx,-52665.0399F,24,Fx,-103226.8339F,23,Fx,-149683.6899F,22,Fx,-190308.0663F,1,Fx,-247397.3915F,3,Fx,-283894.0611F,4,Fx,-277795.0781F,5,Fx,-261396.9365F,6,Fx,-236448.4444F,7,Fx,-204799.5937F,8,Fx,-168285.8813F,9,Fx,-128464.6048F,10,Fx,-
8、86574.64508F,11,Fx,-43554.43356F,2,Fy,-449636.88 !在节点上施加Y方向集中力F,13,Fy,-441210F,14,Fy,-416229.66F,15,Fy,-375629.1F,16,Fy,-320951.4F,17,Fy,-254238.6F,18,Fy,-178008.6F,19,Fy,-95102.7F,20,Fy,0F,21,Fy,82772.64F,12,Fy,259324.92F,30,Fy,413398.46F,29,Fy,454320.04F,28,Fy,484308F,27,Fy,502604.08F,26,Fy,508719
9、.08F,25,Fy,502604.08F,24,Fy,484308F,23,Fy,454320.04F,22,Fy,413398.46F,1,Fy,259324.92F,3,Fy,82772.64F,4,Fy,0F,5,Fy,-95102.7F,6,Fy,-178008.6F,7,Fy,-254238.6F,8,Fy,-320951.4F,9,Fy,-375629.1F,10,Fy,-416229.66F,11,Fy,-441210SaveNROPT, FULL, , !采用全牛顿拉普森法进行求解Allsel !选择所有内容Outres, all, all !输出所有内容Solve !求解计
10、算Finish !求解结束返回Main Menu 主菜单SAVE5.1.3 后处理1 初次查看内力和变形结果/POST1 !进入后处理器PLDISP, 1 !绘制变形和未变形图ETABLE, , SMISC, 6 ! 6、12表示弯矩ETABLE, , SMISC, 12 ETABLE, , SMISC, 1 ! 1、7表示轴力ETABLE, , SMISC, 7 ETABLE, , SMISC, 2 ! 2、8表示剪力ETABLE, , SMISC, 8 查看内力, 包括弯矩、轴力和剪力，如图5-12、图5-13和图5-14所示。路径：General Postproc Plot Result
11、s Contour Plot Line Elem Res。PLLS, SMIS6, SMIS12, -1, 0 !绘制弯矩图ESEL,R,TYPE,1 !仅显示单元类型1PLLS, SMIS1, SMIS7, 1, 0 !绘制轴力图PLLS, SMIS2, SMIS8, 1, 0 !绘制剪力图2 去除受拉弹簧再计算Finish!结束后处理器操作/sol !进入求解器Ekill,62 !杀死62号地层弹簧单元Ekill,71Ekill,70Ekill,73Ekill,74Ekill,88Ekill,86Ekill,87Ekill,85Ekill,86SAVEAllsel !选择所有内容Solve !求解计算Finish !求解结束返回Main Menu 主菜单SAVE3 查看最后计算结果/POST1ETABLE, REFL !更新单元表数据PRETAB, SMIS6, SMIS12, SMIS1, SMIS7, SMIS2, SMIS8 !打印单元表数据PRNSOL, DOF, !打印节点位移
