錯縫隧道數(shù)值模擬想法

大家好,我是人見人愛,花見花開的貓咪老師(真不要臉)。There is an old saying:一入土木深似海,從此節(jié)操是路人。在讀研期間,除了要實習(xí),還要應(yīng)付老板的各種事情:小明同學(xué),把數(shù)據(jù)整理一下,明天一早發(fā)給我。你這個模型建得不好,再重新一下。老板心中的idea是李榮彤,我做出來的是陳妍希(你懂得)。當(dāng)然咯,在整個過程中,我覺得最開心的一件事就是讀文獻(xiàn),查資料(騙誰呢)。不過讀文獻(xiàn)真的是研究生生活中不可缺少的一部分。但是很多童鞋對于讀文獻(xiàn),特別是外文文獻(xiàn)充滿恐懼的情緒,Based on this point,貓咪老師犧牲了睡眠時間,給大家派送福利,為大家深層剖析隧道方向英語論文里的干貨。由于本人水平有限,文章寫得不好的地方請各位多指教。

今天要講的第一篇論文是某濟(jì)老師寫的,看了整片文章感覺某濟(jì)真的是有錢,做實驗都是做足尺的。文章題目如下:

Investigation of the structural effect induced by stagger joints in segmental tunnel linings: First results from full-scale ring tests本文的標(biāo)題可以翻譯為,基于錯縫效應(yīng)的隧道管片受力分析。

   Abstract里面沒有什么干貨,一般都是介紹本文的意義與作者在本實驗中具體做了哪些內(nèi)容。This study designed and performed full-scale experiments relating to the structural bearing capacity of stagger joint assembled shield tunnels based on an unloading situation隧道管片承載力,卸荷效應(yīng),承載力通過什么表現(xiàn)出來呢,作者又用了下面這句The most important results include the evolution of deformations, structural internal force, and behavior of both the longitudinal and circumferential joints.管片的變形、內(nèi)應(yīng)力、縱向接頭與環(huán)向接頭。下面大段大段的都是廢話,俗稱補(bǔ)字?jǐn)?shù)段。

Introduction 第一部分介紹前人的研究成果,并提出研究切入點(diǎn),撰寫本文的目的,為什么要進(jìn)行本次試驗。與摘要基本一致。

第二段是試驗材料準(zhǔn)備階段,分為準(zhǔn)備的材料、如何錯縫,環(huán)向與縱向的卯榫接頭的設(shè)計圖:

1.png

材料準(zhǔn)備完以后要干嘛呢?當(dāng)然是施加荷載與邊界條件。

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這里還是再次感嘆一下某濟(jì)實在是有錢,這種才叫試驗室,我們學(xué)校的那叫啥?外荷載都是通過傳力桿進(jìn)行模擬,當(dāng)然施加在管片上的液壓千斤頂?shù)耐屏σ膊豢梢酝浥叮。。?/span>


荷載施加那部分總覺得寫得怪怪的,但是將卸荷力進(jìn)行歸一化值得在論文中借鑒:To facilitate the description of loading grade below, the relative load p is defined as p= (P1-P2)/Pn at each loading step, which represented the degree of unloading compared to the normal working condition. And the generalized load P is defined as P= 2× (P1-P2) at each loading step, which represented the difference between loads at the top and at the sides of the tested segmental lining.力的步驟設(shè)計完以后就是布置測點(diǎn),這里作者寫了需要測試的四個量

(1)   The displacement of the surrounding structure in the radial direction 徑向位移

(2)   Internal structural force 內(nèi)力

(3)   Bolt stresses at joints螺栓接頭張拉應(yīng)力

(4)   Joint open 接頭張開量

(5)   Joint dislocation錯位量

話說市政院的總工寫過一篇文章《錯縫拼裝下管片寬度對盾構(gòu)隧道力學(xué)行為的影響》是通過有限元方法比較梁彈簧模型與殼彈簧模型的數(shù)值分析計算結(jié)果。上圖:

 

3.png

                              梁彈簧模型

4.png

                 

殼彈簧模型

彎矩的分布:

5.png



從上圖看不出來是用什么有限元軟件做的,但是如果是ABAQUS的話模型就非常好實現(xiàn),建模要點(diǎn):最主要是模擬管片接頭與環(huán)向接頭,還有地層三個方向的彈簧,通過接觸單元來定義。管片接頭與環(huán)向接頭首先定義兩兩接觸點(diǎn),再根據(jù)具體的方向與受力特性施加彈簧,而接地彈簧也是先要通過定義點(diǎn)來完成。

等本周做出來后,貓咪老師會馬上與大家分享,敬請期待。

今天就先介紹到這,喜歡貓咪老師說的內(nèi)容的話請掃描貓咪老師的個人頭像,接受推送消息,與貓咪老師一起暢游在隧道模擬的海洋中!BYEBYE

上述內(nèi)容部分引用自:《錯縫拼裝下管片寬度對盾構(gòu)隧道力學(xué)行為的影響》 作者:官林星

                                  《Investigation of the structural effect induced by stagger joints in segmental tunnel                                                   linings: First results from full-scale ring tests》 作者:Liu.

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