鐵路隧道襯砌結(jié)構(gòu)強度檢算

鐵路隧道襯砌結(jié)構(gòu)強度檢算課程設(shè)計指導(dǎo)書一、襯砌結(jié)構(gòu)的計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)，支護結(jié)構(gòu)與圍巖作為一個統(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，使用階段結(jié)構(gòu)安全性檢算采用“荷載—結(jié)構(gòu)”模式，即將支護和圍巖分開考慮，支護結(jié)構(gòu)是承載主體，圍巖作為荷載的來源和支護結(jié)構(gòu)的彈性支承。支護結(jié)構(gòu)與圍巖的相互作用是通過彈性支承對支護結(jié)構(gòu)施加約束來實現(xiàn)的。計算模型中，二襯結(jié)構(gòu)采用彈性平面梁單元模擬，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)點力施加在相應(yīng)的單元結(jié)點上。具體計算模型見圖1。圖1計算模型圖1計算模型二、荷載計算圍巖壓力計算參照課本中有關(guān)我國鐵路隧道推薦的方法進行確定（雙線隧道）或參照《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范》，深淺埋分別計算。三、配筋計算結(jié)構(gòu)強度檢算和配筋計算應(yīng)按照現(xiàn)行《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范》的方法進行。四、ANSYS操作過程1、更改路徑和工作名2、進入前處理模塊（preprocessor）(1)定義單元類型elementtype(2)定義實常數(shù)realconstant(3)定義材料參數(shù)materialprops(4)定義梁的截面特性sections(5)進入modeling進行建模，生成幾何模型(6)進行網(wǎng)格劃分meshing徐a唱)散給幾何模型賦記屬性脾meshin歡g>mesh去attri浴bute>p貿(mào)icked羞lines就(7柿)按施加彈性約束駛M娃odel>早C仗reat>p旦iping無models獄>sprin在gsupp東ort積定義彈性抗力份系擦數(shù)雜K甲和距離所選結(jié)賢構(gòu)節(jié)點的相對混距顫離展DX,DY巨,D隸Z斃。忠3性、進入求解懼器耗soluti鎮(zhèn)on件(1烏)糕定義分析類型始analys燕istyp使e>馬newan盞alysis淘>stati之c騰(2繪)壁定義荷載斧define胖loads詞(3砍)澇設(shè)置荷載添加老形笛式撇settin跡g>repl器acevs殊add>f沃orc產(chǎn)e繼，按如下圖示萍設(shè)置維(4載)糾施加等效節(jié)點址力茫define扭loads澤>apply螺>force刻(軋編程實?，F(xiàn)造)縮(菌5)哭施加重力序define裳loads龜>apply屈>inert安ia>gra聾vity強>globa橋l循(6厘)受求解計算攝S滋olve>c順urrent肺LS婆4破、后處理端（越genera協(xié)lpost逃pro假c滿）罰(1你)裁讀入結(jié)果渡R蝴eadre返sults>啦lasts選et夸(艷2)恭查看變形圖，杯（雅plotr層esults污>defor慌medsh啟ap支e什）檢查彈簧約威束范圍是否正屈確（所有彈簧睛均應(yīng)受壓，即拌處于抗力區(qū)）哲否則添加或刪悶除彈簧單元，鞭重新計算。播(追3)餃定義單元表脆E陜lement之table抄>defin朝etabl漏e膜，出現(xiàn)對話框鼻后點外擊鷹ad億d穩(wěn)按鈕，出現(xiàn)下嘗列對話框：漲選杏擇箭byseq劇uence騎num臘且并在右下足角立SMISC測,順后分別鍵入數(shù)摟字茄“班6固”疤后點微擊標(biāo)appl寄y鹽按鈕。重復(fù)上貌述操作并分別嫌鍵入數(shù)魄字壁“揮1淺2犯”眨和寧“殘1伯”冒和，點澡擊狹O蜘K閃，完成彎矩和普軸力的定義。呈(什4舌)為查看內(nèi)力圖填plotr互esults干>conto趣urplo澇t>line逗elem境re蕩s制，查看彎矩云罵圖查看軸力圖薯(5住)羞存儲顯示圖形象P膨lotctr進ls>cap冰turei昂mage渠,納將文件另存即粗可。飯(6飼)墓列表顯示計算凱結(jié)果歇L吹istre梢sults>豐elemt惹abled羞ata涂出現(xiàn)對話框，嫌選擇單元表定先義的內(nèi)容，點泊擊批o銅k定。托然后將文件另淘存即可。古附注：澆豎向除加載程序示意消*豪do,輩i,驕1奏,店9脊b辦=胖466200糾*餃abs玉(撞nx(i蜂)-nx(靈i+1看))/2舞f,照i,慧fy,b陡f,芳i凝+1森,勁fy,b*enddo笛b墨=砌-啟466孫200孤*另abs駛(眼nx(愧1喬)-nx(范46蛋))/2約f,刮1粥,fy,擺b燭f,覽46耀,fy,醉b完水平荷載（注襲意符號）困*do,喘i,衛(wèi)1隔,拳19轎b消=貸-曉20000止0個*壽abs宜(溝ny(i)-把ny(i+1翁))/2疾f,獻i,擠fx,b蜻f,立i父+1脾,揀fx,b*enddo職b覆=獨2000化0引0灘*頸abs避(道ny(蘭1賀)-ny(友46仙))/2融f,跌1慨,fx,腦b晚f,寇46分,fx,口b柔上述程序中贊，禮i揮為節(jié)點號經(jīng)，柏q托為圍巖壓力左，孝a崇為等效節(jié)點力印計算中間值漁，晃nx(i背)命為凡i缺節(jié)點的水平坐費標(biāo)值，豎直坐典標(biāo)院用愚ny(i噸)艇表示。！加豎向彈簧堡*do,妻i,窩34天,傲42嫁賓!蹈最大跨度終k盼=費3.5e8授*abs(棵nx(i+1肚)-nx(i壩-1)肯)魔/2郵psprng摧,哲i,絹tran,k腿,,-豈0.5*enddo京psprng哨,涉1中,tran,傘3.5e8樣*abs盜(荒nx解(鼠42勒)-n強x曬(阻2秩)屋)緣/腳2候,弊,逐-0.5數(shù)psprng武,1,tra憐n,軋3.5e8戴*abs即(攻n診x(1)-n士x瞧(捉2)服)春,政,錫0.5！加水平彈簧順*do,發(fā)i,炊2,12悔k=踐3.5e8令*abs(孤ny(i+1倚)-ny(i今-1)肺)希/2競psprng假,珠i,副tran,k鄉(xiāng),0.5*enddo死psprng蝦,稅53啦,tran,祝3.5e8爸*abs山(敵ny(耗53畝)-ny(構(gòu)52米)螞)銀/2塌,紗-蜘0.5毫psprng附,摩1慕,tran,破3.5e8事*abs己(位ny(斬43攻)-ny(貧2恢)計)羊/2竄,0.5拋psprng董,42,tr孝an,宜3.5e8哨abs絡(luò)(