文档介绍：2
水工与施工西北水电· 2004 年·第 1 期 51
文章编号: 1006—2610 (2004) 01—0015—03
AN SYS 在隧道衬砌结构分析中的应用
石广斌
(国家电力公司西北勘测设计研究院, 西安 710065)
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关键词: 局部变形理论; 隧道衬砌; AN SYS; 稳定分析; 边值法
摘要: 根据局部变形理论, 把隧道衬砌简化成合理的计算力学模型, 在AN SYS 数值模拟环境中, 按边值法的分析
思路, 对其进行结构分析。该数值分析结果已得到了边值法验证, 是可行的。
中图分类号: TV 672. 1 文献标识码: B
Application of ANSYS in structural analysis of tunnel lining
SH I Guang b in
(Ch ina H ydro N o rthw est Investigation, D esign & R esearch Institu te, X i’an 710065, Ch ina)
Key W ords: local defo rm ation theo ry; tunnel lin ing; AN SYS; stab ility analysis; m ethod of bound
Abstract: Fo llow ing the local defo rm ation theo ry, tunnel lin ing is simp lified to a reasonab pu tational
m echan ics model. In the environm en t of ANA SYS digitalmodelling, its structu ral analysis is carried ou t in
line w ith the concep t of m ethod of bound. T he resu lts of digital analysis have been verified by the m ethod
of bound and are p ractical.
目前, 用于水工、铁路、公路、矿山隧洞以及城市
数值模拟方案
地下空间结构等衬砌的内力计算方法大致可以分为 1
3 大类: 第一类是, 基于地层压力理论的荷载结构根据局部变形理论, 隧道的衬砌结构强度分析
法; 第二类是, 基于地层应力理论的地层结构法; 第可以简化为图 1 所示的内力计算力学模型。该力学
三类是, 基于洞周位移量测值反馈设计衬砌结构的模型可以在西北勘测设计研究院引进的大型有限元
收敛限制法。后 2 类方法, 由于存在较多的随机因素程序 AN SYS 上实现平面和三维内力或应力计算。
和对操作人员要求较高等原因, 一般很少被工程设若用平面有限元计算, 可以用 AN SYS 单元库里的
计人员所采用, 而第一类方法, 计算参数内涵简单而梁单元 BEAM 3 或平面实体单元 PLAN 2 和
明了, 所涉及的不确定因素相对较少, 常常易被设计 PLAN 42 来模拟衬砌; 若用三维有限元计算, 可以
人员所接受; 事实上, 在工程中应用最多最普