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登錄abaqus 導入線的案例
淺埋隧道襯砌模型地層結構法模擬受力分析
本文所作的有限元數值分析,在ABAQUS中主要為兩種單元類型:可變形實體單元拉伸模型和可變形線桁架單元模型??紤]到襯砌單元和圍巖單元之間的摩擦作用,通過設置單元自接觸,來模擬這兩種部件之間的接觸關系,切向摩擦系數定義為0.3。鋼筋與襯砌之間的接觸采用內置區域進行模擬,以鋼筋作為內嵌模型嵌入襯砌之中。
材料屬性及本構模型的定義
本文模擬試驗襯砌采用C30混凝土,定義的材料特性按照各向同性力學假設,并設置混凝土塑性損傷參數。鋼筋單元所采用的鋼筋型號為HRB400,其直徑為8mm,定義材料特性按照各向同性力學假設,定義鋼筋的塑性損傷。圍巖材料的屬性定義,根據土工試驗數據而定。
有限元模型的建立
本文的隧道襯砌模型與圍巖模型通過ABAQUS自身的命令建立實體單元,鋼筋籠模型采用三維建模軟件Rhino進行線模型的構建,然后將線模型導入ABAQUS,賦予線模型截面屬性,使用桁架單元模擬。
邊界的定義及荷載的添加
為了保證數值模擬的計算結果與實際試驗結果的一致性,在邊界的定義上需要結合試驗的實際情況而定。試驗時是將襯砌結構埋入土壓力箱當中,所以對于圍巖的底部是只限制了圍巖的位移并未限制轉動(詳見圖2-2),圍巖的左右側面和前后側面分別只限制X向和Y向的位移。(詳見圖2-3和圖2-4)
模型的荷載按照三個狀態來添加,首先要考慮的是初始應力場的計算,此時只考慮自重荷載;第二個加載步是在圍巖的上部施加向下的壓強荷載,總共施加200kPa的壓強荷載,為了讓傳感器輸出結果更明顯對荷載進行分級施加,總共分10級,每一級的荷載增量為20kPa;第三個加載步是在圍巖的左右兩側面施加向內的壓強荷載,總共施加100kPa的壓強荷載,分5級加載,每一級的荷載增量為20kPa。
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