隧道開挖流固耦合分析案例分享

      在數(shù)值分析中,要實現(xiàn)流固耦合或者多場耦合比常規(guī)分析稍微復雜一點,需要掌握滲流的一系列理論知識。下面分享一個midas GTS NX隧道流固耦合的簡單例子。

      無論是滲流分析還是動力分析,前面的幾何及網(wǎng)格操作都是一樣的,這里不再贅述,可以觀看該賬號發(fā)布的其他視頻或者文章。在做流固耦合之前,需要把相關參數(shù)弄清楚,比如滲透系數(shù),飽和容重,如果要考慮土體非飽和特性,還要加上非飽和特性函數(shù)。

   

隧道網(wǎng)格.png

      流場或者動力分析與靜力分析不同的在于邊界與荷載的不同。根據(jù)實際施工情況、施工步驟,隧道埋深情況,水源補給條件等確定好模型的流場邊界,并在MIDAS GTS NX中建立好應力-滲流-邊坡的施工階段組,具體施工階段為:

施工階段.png

      當前隧道開挖工況為盾構(gòu)施工,具體施工階段比較復雜,這里只列舉簡單應力施工階段。最后得到的結(jié)果的位移圖,總水頭,壓力水頭,流勢線圖分別如圖所示。并可以根據(jù)土力學原理或者軟件自動計算出流量大小。

地層位移.png

總水頭.png

002水頭壓力.png
等勢線.png
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