鐵路隧道襯砌結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢算

鐵路隧道襯砌結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢算課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)一、襯砌結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型隧道工程建筑物是埋置于地層中的結(jié)構(gòu)物，它的受力和變形與圍巖密切相關(guān)，支護(hù)結(jié)構(gòu)與圍巖作為一個(gè)統(tǒng)一的受力體系相互約束，共同工作。這種共同作用正是地下結(jié)構(gòu)與地面結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別。根據(jù)本工程淺埋及松散地層的特點(diǎn)，使用階段結(jié)構(gòu)安全性檢算采用“荷載—結(jié)構(gòu)”模式，即將支護(hù)和圍巖分開(kāi)考慮，支護(hù)結(jié)構(gòu)是承載主體，圍巖作為荷載的來(lái)源和支護(hù)結(jié)構(gòu)的彈性支承。支護(hù)結(jié)構(gòu)與圍巖的相互作用是通過(guò)彈性支承對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)施加約束來(lái)實(shí)現(xiàn)的。計(jì)算模型中，二襯結(jié)構(gòu)采用彈性平面梁?jiǎn)卧M，彈性抗力以及隧底地基均采用彈簧單元模擬。組合荷載根據(jù)不同作用方向分別轉(zhuǎn)換成等效節(jié)點(diǎn)力施加在相應(yīng)的單元結(jié)點(diǎn)上。具體計(jì)算模型見(jiàn)圖1。圖1計(jì)算模型圖1計(jì)算模型二、荷載計(jì)算圍巖壓力計(jì)算參照課本中有關(guān)我國(guó)鐵路隧道推薦的方法進(jìn)行確定（雙線隧道）或參照《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》，深淺埋分別計(jì)算。三、配筋計(jì)算結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢算和配筋計(jì)算應(yīng)按照現(xiàn)行《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》的方法進(jìn)行。四、ANSYS操作過(guò)程1、更改路徑和工作名2、進(jìn)入前處理模塊（preprocessor）(1)定義單元類(lèi)型elementtype(2)定義實(shí)常數(shù)realconstant(3)定義材料參數(shù)materialprops(4)定義梁的截面特性sections(5)進(jìn)入modeling進(jìn)行建模，生成幾何模型亞(6驚)送進(jìn)行網(wǎng)格劃砍分勢(shì)meshin古g必a數(shù))到給幾何模型賦產(chǎn)屬性圓meshin克g>mesh載attri瓶bute>p湯icked攔lines俗(7屈)浴施加彈性約束網(wǎng)M誦odel>饞C聲r(shí)eat>p祝iping念models或>sprin馳gsupp圾ort補(bǔ)定義彈性抗力究系昂數(shù)狼K淡和距離所選結(jié)蚊構(gòu)節(jié)點(diǎn)的相對(duì)湖距子離本DX,DY督,D蓬Z梨。市3暈、進(jìn)入求解您器玉soluti杏on論(1述)稿定義分析類(lèi)型坦ana駐lysis飛type>銀newan購(gòu)alysis稿>stati目c算(2改)釀定義荷載賽define餡loads西(3社)蹄設(shè)置荷載添加峽形潮式篩settin創(chuàng)g>repl我acevs還add>f水orc準(zhǔn)e犬，按如下圖示莫設(shè)置俯(4塵)腿施加等效節(jié)點(diǎn)約力降define梳loads城>apply問(wèn)>force礙(吐編程實(shí)指現(xiàn)棵)球(尼5)眉施加重力紀(jì)define笛loads垂>apply戶>inert犁ia>gra鋤vity睡>globa唐l羅(6掀)姐求解計(jì)算廢S吊olve>c墻urrent絮LS尼4欠、后處理?yè)]（敢genera湯lpost列pro反c蒼）乒(1顯)傳讀入結(jié)果造R察ead逗resul郊ts>las辦tset惠(悠2)豆查看變形圖，緊（建plotr漂esults籠>defor接medsh拜ap替e連）檢查彈簧約作束范圍是否正球確（所有彈簧匆均應(yīng)受壓，即旨處于抗力區(qū)）秒否則添加或刪早除彈簧單元，職重新計(jì)算。懷(酒3)擾定義單元表石E鋼lement倚table擔(dān)>defin雞etabl滔e堅(jiān)，出現(xiàn)對(duì)話框遞后點(diǎn)續(xù)擊夏ad杠d味按鈕，出現(xiàn)下嶺列對(duì)話框：奧選數(shù)擇淡byseq概uence蒼num甘創(chuàng)并在右下相角畫(huà)SMISC叉,尤后分別鍵入數(shù)板字桐“伶6雄”抱后點(diǎn)者擊懷a(bǔ)ppl依y租按鈕。重復(fù)上雨述操作并分別蜻鍵入數(shù)跪字竟“負(fù)1杯2維”余和屈“滿1棕”晝和，點(diǎn)遲擊贈(zèng)O誠(chéng)K匙，完成彎矩和通軸力的定義。碗(案4罰)漸查看內(nèi)力圖摩plotr凝esults購(gòu)>conto慕urplo索t>line亂elem豎re丘s察，查看彎矩云狗圖查看軸力圖階(5盯)距存儲(chǔ)顯示圖形搭P親lotctr膝ls>cap狗turei偉mage蔽,齒將文件另存即宿可。菠(6印)糊列表顯示計(jì)算壘結(jié)果曬L半istre燃sults>翼elemt縱abled禮ata紫出現(xiàn)對(duì)話框，輛選擇單元表定貪義的內(nèi)容，點(diǎn)饅擊屆o梨k亞。懼然后將文件另?yè)艽婕纯?。岸附注：浮豎向圣加載程序示意夜*出do,匹i,童1面,適9葛b鷹=器466200渴*市abs師(親nx(i腎)-nx(案i+1懶))/2鍬f,凍i,因fy,b總f,荷i知+1跳,貧fy,b*enddo碑b逢=昨-孫466民200法*走abs示(販nx(找1遵)-nx(禽46欺))/2蠢f,斃1防,fy,業(yè)b埋f,鉗46噸,fy,撓b句水平荷載（注者意符號(hào)）顯*do,次i,之1略,泥19譯b博=姓-懷20000我0尿*簽abs地(骨ny(i)-肝ny(i+1農(nóng)))/2族f,妨i,沉fx,b境f,岸i侮+1病,驟fx,b*enddo肯b劍=勇2000腳0胡0蹤*嘴abs吉(奏ny(肢1擇)-ny(帥46術(shù)))/2裕f,找1清,fx,籌b素f,滲46肯,fx,崖b耗上述程序中喘，碼i誓為節(jié)點(diǎn)號(hào)下，烏q籌為圍巖壓力賴，店a訊為等效節(jié)點(diǎn)力半計(jì)算中間值壟，境nx(i欄)蘋(píng)為渡i遲節(jié)點(diǎn)的水平坐囑標(biāo)值，豎直坐劣標(biāo)桿用會(huì)ny(i墻)臘表示。！加豎向彈簧魄*do,嗎i,養(yǎng)34泰,沫42撤伴!睡最大跨度伙k究=遷3.5e8傷*abs(兆nx(i+1吵)-nx(i壟-1)透)吸/2伐psprng拳,希i,執(zhí)tran,k托,,-陵0.5*enddo禁psprng隨,毫1斑,tran,濁閉3.5e8紛*abs商(娃nx異(潛42識(shí))-n壟x開(kāi)(殼2溉)轟)害囑/到2頃,聯(lián),困-0.5許psprng多,1,tra抓n,胳襲3.5e8匯*abs芽(訴n繼x(1)-n坊x殲(窩2)績(jī))豬,晨,劫0.5！加水平彈簧蔥*do,幅i,含2,12熔k=造3.5e8樂(lè)*abs(忙ny(i+1感)-ny(i脾-1)花)圾/2蔑psprng牲,姐i,鍵tran,k盜,譜稅0.5*enddo瞞psprng篇,伴53驟,tran,灰疫3.5e8鍛*abs順(賴ny(古53勿)-ny(廁52干)慮)食濫/2嚴(yán),料-扣0.5炸psprng樂(lè),籠1進(jìn),tran,桑奮3.5e8駱*abs旋(沸ny(陸43克)-ny(諸2宮)慨)炕漿/2戀,0.5探psprng曉,42,tr抱an,晶握3.5e8辭abs老(妄ny(1)-初ny(41)稈)僻/2,0.5連線代碼藍(lán)先映連弊1盼到櫻n-能1誠(chéng)用下面代碼掘*do,短i償,1這,41言l,i,i+豆1*enddo