水工隧洞施工及運行的ANSYS模擬

水工隧洞施工及運行的ANSYS模擬4.2.1單元定義和材料定義4.2.2實體建模4.2.3網(wǎng)格劃分4.2.4邊界條件和初始條件4.3.1初始狀態(tài)模擬4.3.2毛洞開挖工況模擬4.3.3毛洞支護工況模擬4.3.4計算結(jié)果查看及處理4.4.1運行期內(nèi)水壓力的模擬4.4.2運行期外水壓力的模擬水工隧洞施工及運行的ANSYS模擬對于實際工程而言，對所要數(shù)值模擬對象的熟悉程度隧洞內(nèi)徑6m，襯砌厚40cm以便日后對計算過程的回顧和再利用。如目錄取為Shuigong，文件名取為Tunnel060824，如圖4-2。然后運行Run（如目錄不存在，則會彈出對話框提（3）點擊增加單元按鈕Add，彈出單元類型庫對話框LibraryofElement（4）在左側(cè)A框中選擇Solid，對應(yīng)在左側(cè)B框中選擇Quad4node42（1）點擊MaterialProps>MaterialModels，彈出材料模型行為定義框（2）雙擊右側(cè)框內(nèi)的Structural（結(jié)構(gòu)）>Linear（線性）>Elastic（彈（3）在EX框（彈性模量）框中輸入4e9（單位為PaPrxy（泊松比）性各向同性性質(zhì)項（圖4-10在實體上表現(xiàn)為面Area。建立面有兩種方式，一是通過生成點生成線，再由線鍵點彈出對話框（圖4-14）。其中第一行為關(guān)鍵點編號，不輸則按順序按上述方法依次創(chuàng)建點（-50,-5050,-5050,50）和（-50,50完成布爾運算對圓進行操作，生成開挖區(qū)、襯砌及點擊Modeling>Create>Areas>Circle（圓形）>SolidCircle（實體圓彈出實體圓面創(chuàng)建框（圖4-20圖中的三個輸入框中，WPX和WPY為圓心位點擊Modeling>Operate>Bool面具體做法是：在矩形區(qū)域的4個線/邊中點創(chuàng)建4個關(guān)鍵點，連然后用直線去切割3個面。要創(chuàng)建點的線，點擊Apply，彈出對話框（圖4-25在Lineratio(0-1)中輸入（圖4-25按此方法，創(chuàng)建其他3條邊線上的中點關(guān)鍵點。為了便于查看面，將面以顏色進行區(qū)分，做法為：UtilityMenu>PlotA．先只選擇圍巖區(qū)域：UtilityMe然后在工作區(qū)選擇圍巖區(qū)（圖4-32）中的R1、R2、R3和R4，點擊D．按A中的方法選擇襯砌區(qū)的面Area（圖4-33并按B中的方法定義可看到已定義的3個組件。Dimension，彈出對話框（圖4-36輸入相應(yīng)的尺寸，創(chuàng)建的面與通過上述方話說，在進行網(wǎng)格劃分前，材料和單元類型必須已經(jīng)定義/存在。在本問題中，隧洞開挖前，所有的面均屬于巖石材料（即材料1因此，指定所有面的屬性圖4-38線密度劃分對話框圖4-39選擇要設(shè)定的線點擊Mesh后，彈出面選擇框（圖4-46選擇開挖區(qū)和襯砌區(qū)（3邊形或四邊DefineLoads>Apply>Structural>Inertia>Gravity>Global，彈出對話框，在毛洞開挖（荷載步2）→毛洞支護（荷載步3）。本節(jié)中按這三個步驟進行計算作襯砌等因此必須打開N－R模式，具體做法為：AnalysisType>Analysis在下面的列表中選擇Kaiwa和Lining兩個組件，再點擊上面的按鈕在下面的列表中選擇Lining兩個組件，再點擊上面的按鈕后，關(guān)閉4、由于原來的襯砌部分設(shè)定為巖石材料，因此需要改變襯砌單元材料屬性過程進入通用后處理模塊：MainMenu>GeneralPostproc。所有點擊PlotResults>CoutourPlot>NodalSolu，彈出的對話框中，選擇Dof圖4-72繪制SY位移分量等值線圖而隧洞底部發(fā)生向上的回彈位移。附加的最大壓應(yīng)力變?yōu)閳D4-80，隧洞底部和GeneralPostproc>PathOperations>DefinePath>Bynodes（通過節(jié)點定義）?,彈出節(jié)點選擇對話框，依次選擇路徑上的節(jié)點（圖4-81點擊OK，A．有壓隧洞B．無壓隧洞UtilitiesMenu>Select>Enities…，在彈出的對話→OK。對話框中，采用圓形Circle選擇方式（圖4-87選擇所有的襯砌內(nèi)表面節(jié)點，此時，施加的水壓力表現(xiàn)為一條線，這里可以通過設(shè)置，將Pressure以箭UtilitiesMenu>PlotCtls>SymSolution>DefineLoads>SetUtilitiesMenu>Select>Enities…，在彈出的對話→OK。此時，施加的水壓力表現(xiàn)為一條線，這里可以通過設(shè)置，將Press