【ansys算例】ANSYS中国用户论文集之土木建筑 (29).pdf

2004 ANSYS 中国用户论文集
深部引水工程隧洞受力特性的三维有限元数值分析
贾金刚梁力张锋春
东北大学工程力学研究所,110004
[ 摘要] 本文利用 ANSYS 大型数值分析软件对某深部引水工程隧洞的受力特性进行了三维数值
分析计算。在有限元计算中,采用了生死单元模拟隧洞的开挖过程,并获得了三维隧洞围
岩的应力和应变状态以及由于开挖而引起的位移释放情况。最后对数值计算的结果进行了
分析,得出一些有意义的结论,为大型地下引水隧洞工程的设计和施工提供了技术支持。
[ 关键词] 隧洞工程,有限元法,开挖模拟。
Numerical Analysis of Mechanical Behavior for Deep
Tunnel Engineering by 3D-FEM
Jia Jin-Gang Li Liang Zhang Feng-Chun
Engineer Mechanics Institute of Northeastern University, P. R. China 110004
[ Abstract ] In this paper, the numerical analysis of mechanical behavior was studied for deep
tunnel engineering by 3D-FEM of ANSYS. During calculating analysis, the life
and death elements were used to simulate excavation process of the deep tunnel.
The stress and strain state of surrounding rock in the deep tunnel and results of the
displacement release in excavation were obtained. At last, through the analysis of
numerical result, this paper have gotten some conclusion for the design of the
engineering and the technique support on large-scale deep tunnel.
[ Keyword ] tunnel engineering, finite element method, excavation simulation.
1 前言
本文所计算模拟的深部引水工程隧洞是将辽宁省大伙房水库的水向辽宁中部地区
的抚顺、沈阳等城市提供城市生活和工业用水。该工程对促进该地区水资源的合理配置,
改善当地水环境,推动当地国民经济的可持续发展具有十分重要的意义。
本文对隧洞的主辅洞交叉口(隧洞的最不利工况)进行了数值分析,计算按一次开
挖进行了计算,采用了三维和平面有限元两种方法进行。
2004 ANSYS 中国用户论文集
2 数值模拟分析方法与过程
力学模型的建立
图 1 主洞断面图