别岩槽隧道荷载-结构模 ANSYS 计算实例

本文档主要介绍了如何使用ANSYS软件对新建铁路宜昌至万州铁路线上的别岩槽隧道进行荷载结构模式的计算分析。选取的具体断面采用了一种特定的支护结构，其关键参数包括隧道腰部和顶部衬砌厚度（65cm和85cm），以及选用的C30钢筋混凝土作为衬砌材料。隧道位于深埋状态，围岩等级为Ⅳ级，地质条件具有一定挑战性。 在荷载计算方面，根据《铁路隧道设计规范》的规定，考虑了垂直和水平的均匀分布荷载，将水压（0.2MPa）转换为等效节点力，并分解为水平和竖直方向的载荷施加。荷载计算表详细列出了这些参数及其对应数值。 在实际操作中，作者首先介绍了通过ANSYS 10.0的GUI（图形用户界面）进行建模的过程。从启动软件到设置工作目录、输入文件名，再到过滤图形界面以专注于结构分析，步骤清晰。定义工作标题为“TunnelSupportStructuralAnalysis”，以便于后续操作的识别。在预处理阶段，创建了所需的单元类型，这涉及到选择合适的元素类型，例如梁、板或壳体等，以适应隧道结构的复杂性。 在创建物理环境后，用户会模拟实际的结构布置，设定边界条件，包括节点约束和荷载，然后网格化几何模型，将连续体划分成有限元。接着，进行求解器设置，可能包括选择适当的求解算法、设置收敛准则，以及设置材料属性和边界条件。最后，执行计算并分析结果，这可能涉及查看应力、位移和其他相关性能指标，以确保隧道结构在预期荷载下的安全性和稳定性。 本文档是一份实用的教程，指导读者如何使用ANSYS进行隧道荷载结构分析，强调了实际工程参数的应用和ANSYS软件的操作流程，这对于隧道工程的设计与分析人员来说具有很高的参考价值。