专业论文 | 土压力作用下的隧道受力ABAQUS建模分析

作者:游志杰

单位:华东交通大学

工程背景

设有一个直径为6m的隧道,隧道圆心距离地面的距离为25m,设地面为宽度100m,高度50m的矩形,地面土体均匀。

有限元模型

1. 建立部件(part)

 

专业论文 | 土压力作用下的隧道受力ABAQUS建模分析

2.设置材料及截面特性

进入property模块,点击创建材料,先命名材料名为tunnel,设置弹性模量E为213e7,泊松比为0.2。

 

创建材料,命名为soil,设置密度为1750,弹性模量随温度变化为

Temp=1 E=3E7 V=0.32

Temp=1 E=1.5E7 V=0.32

摩尔库伦布模型:摩擦角30剪胀角0.1

专业论文 | 土压力作用下的隧道受力ABAQUS建模分析

3.装配部件(Assembly)

点击创建整体,选取上面创建的两种部件tunnel和soil,由于坐标完备,可直接装备完全。

4.定义分析步

编辑命名分析步:Geostat,选择geostatic,在增量中改初始和最大增量为0.1,0.1。其余保留默认,确定。

 

编辑命名分析步:Reducation stiffness,选择,static,general在增量中改初始和最大增量为0.1,0.1,other栏目中选择matrix storage选择Unsymmetric。其余保留默认,确定。

 

5.定义接触

设置接触命名为Add shotcrete,分析步在shotcrete,绑定隧道和土体。

 

设置接触命名为remove shotcrete,分析步在geostat,绑定隧道和土体。

 

专业论文 | 土压力作用下的隧道受力ABAQUS建模分析

6.定义荷载,边界条件

边界条件:设置为初始分析步,对土体左右两侧U1方向进行固定,对土体底部进行U2固定。

荷载条件:选择geo分析步点击gravity,选取整体,设置重力大小为-9.81。

专业论文 | 土压力作用下的隧道受力ABAQUS建模分析

7. 设置初始应力

专业论文 | 土压力作用下的隧道受力ABAQUS建模分析

8.划分网格

专业论文 | 土压力作用下的隧道受力ABAQUS建模分析

专业论文 | 土压力作用下的隧道受力ABAQUS建模分析

9.提交任务

专业论文 | 土压力作用下的隧道受力ABAQUS建模分析

有限元计算结果

  1. 位移分析

     

专业论文 | 土压力作用下的隧道受力ABAQUS建模分析

2.应力分析

专业论文 | 土压力作用下的隧道受力ABAQUS建模分析

结 论

在土压力的作用下,隧道受到了土体重力的作用发生了变形,其中隧道下沉,并伴随压缩变形。

关于thinks:

 

评论
软件问答 更多
SIMULIA Abaqus 更多