地下车站双层框架结构内力计算ansys命令流Word文档下载推荐.docx

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中板距底板

h2=5

nh2=5!

底板距连续墙底

h3=7

nh3=7!

顶板距连续墙顶

h4=2

nh4=2!

围护结构与侧墙距离（侧墙单元别小于nn，它用来选择单元来用的）

nn=0.9

荷载参数（根据工程修改）

顶板水土压力加超载

p1=80*1000

楼板荷载，恒载加活载

p2=6*1000

底板水压

p3=130*1000

围护结构顶水平土压

qt1=10*1000

围护结构底水平土压,可以将土从中板处分层两个线性荷载来施加

qt2=64*1000

围护结构底水平土压

qt3=100*1000

侧墙顶水压

qw1=30*1000

侧墙底水压

qw2=p3

物理参数

c30

衬砌容重

r1=25e3*1

衬砌弹性模量

e1=30e9

衬砌泊松比

u1=0.2

c40

r2=25e3*1

e2=32.5e9

u2=0.2

围岩弹性抗力系数,和单元划分细密有关，尽量将单元划分为1米长

k1=10e6!

底板竖向基床系数

k3=12e6!

水平基床系数

链杆单元弹性模量，按C30取

k2=1e13!

可以取个大数吧?

?

定义单元类型、实常数、材料属性。

/prep7

定义梁单元

et,1,beam3

定义链杆单元

et,2,link10

keyopt,2,3,1!

设为只受压

定义弹簧单元

et,3,combin14

定义实常数

定义梁单元的面积、惯性矩和梁高

r,1,d1,d1*d1*d1/12,d1

r,2,d2,d2*d2*d2/12,d2

r,3,d3,d3*d3*d3/12,d3

r,4,d4,d4*d4*d4/12,d4

r,5,d5,d5*d5*d5/12,d5

r,6,d6,d6*d6*d6/12,d6!

围护结构若考虑刚度折减，则在此惯性矩可乘个系数

定义弹簧单元的弹性系数

r,7,k1!

r,9,k3!

定义链杆单元的实常数（面积）

r,8,1

定义材料属性

衬砌材料属性,C30

mp,ex,1,e1

mp,prxy,1,u1

mp,dens,1,r1/10

衬砌材料属性,C40

mp,ex,2,e2

mp,prxy,2,u2

mp,dens,2,r2/10

链杆单元属性

mp,ex,3,k2

建立几何模型。

创建隧道支护控制关键点

k,1,-w1,0

k,2,0,0

k,3,w2,0

k,4,-w1,h2

k,5,0,h2

k,6,w2,h2

k,7,-w1,h2+h1

k,8,0,h2+h1

k,9,w2,h2+h1

K,10,w2+nn,-h3

K,11,w2+nn,0

K,12,w2+nn,h2

K,13,w2+nn,h2+h1

K,14,w2+nn,h2+h1+h4

K,15,-w1-nn,-h3

K,16,-w1-nn,0

K,17,-w1-nn,h2

K,18,-w1-nn,h2+h1

K,19,-w1-nn,h2+h1+h4

生成线

l,1,2

l,2,3

l,4,5

l,5,6

l,7,8

l,8,9

l,1,4

l,4,7

l,3,6

l,6,9

l,2,5

l,5,8

l,10,11

l,11,12

l,12,13

l,13,14

l,15,16

l,16,17

l,17,18

l,18,19

单元网格划分。

底板

lsel,s,line,,1

lesize,all,,,nw1

latt,2,3,1

lmesh,all

lsel,s,line,,2

lesize,all,,,nw2

中板

lsel,s,line,,3

latt,2,2,1

lsel,s,line,,4

顶板

lsel,s,line,,5

latt,2,1,1

lsel,s,line,,6

侧墙

lsel,s,line,,7,9,2

lesize,all,,,nh2

latt,2,4,1

lsel,s,line,,8,10,2

lesize,all,,,nh1

中柱

lsel,s,line,,11

latt,2,5,1

lsel,s,line,,12

围护

lsel,s,line,,13,17,4

lesize,all,,,nh3

latt,1,6,1

lsel,s,line,,14,18,4

lsel,s,line,,15,19,4

lsel,s,line,,16,20,4

lesize,all,,,nh4

创建弹簧单元

显示节点

nplot

显示节点编号

/pnum,node,1

/replot

确定单元类型

type,3

赋予弹簧单元实常数

real,7

创建底板弹簧单元

选择底板节点

nsel,s,loc,y,0

nsel,r,loc,x,-w1,w2

ngen,2,300,all,,,,-0.9

*do,i,1,nw1+nw2+1,1

e,i,i+300

*enddo

创建左围护结构水平弹簧单元

real,9

nsel,s,loc,x,-w1-nn

nsel,u,loc,y,-0.1,h1+h2+0.1

ngen,2,400,all,,,-1

nsel,r,loc,x,-w1-nn

*get,Node,node,0,count

*get,Nmin,node,0,num,min

*dim,P,array,Node,2,1

k=Nmin!

令K等于所选取最小节点号

*do,i,1,Node,1

P（i,1）=k!

保存当前节点号

P（i,2）=P（i,1）+400

k=ndnext（k）!

令K等于下一个所选取节点号

*do,i,1,Node,1

e,P（i,1）,P（i,2）

k=

Node=

Nmin=

创建右围护结构弹簧单元

nsel,s,loc,x,w2+nn

ngen,2,700,all,,,1

nsel,r,loc,x,w2+nn

P（i,2）=P（i,1）+700

创建链杆单元。

创建左侧链杆单元

nsel,s,loc,x,-w1

nsel,r,loc,y,-0.1,h1+h2+0.1

nsel,a,loc,x,-w1-nn

nsel,r,loc,y,-0.1,h1+h2+0.1

保存当前节点号

P（i,2）=nnear（P（i,1））

type,2

real,8

mat,3

创建右侧链杆单元

nsel,s,loc,x,w2

nsel,a,loc,x,w2+nn

加载与求解

/solu

对弹簧施加约束

alls

nsel,s,loc,x,-w1-nn-1

nsel,a,loc,x,w2+nn+1

d,all,ux,0,,,,,uy!

对水平弹簧约束

nsel,s,loc,y,-0.9

对底板弹簧约束

allsel,all

nsel,s,loc,y,-h3

d,all,uy,0!

对围护结构底施加竖向约束

nsel,s,loc,y,h1+h2

nsel,r,loc,x,-w1

d,all,uy,0

nsel,r,loc,x,w2

相当于压顶梁的作用，若抗浮满足，则这两个约束可取消

nsel,s,loc,x,0

nsel,r,loc,y,0

d,all,ux,0!

底板某点施加水平约束

acel,0,10,0!

施加重力荷载

加载

施加顶板荷载

esel,s,real,,1

sfbeam,all,1,pres,p1

施加底板水压

allsel,all

esel,s,real,,3

sfbeam,all,1,pres,-p3

施加楼板荷载

esel,s,real,,2

sfbeam,all,1,pres,p2

左侧墙水压

esel,s,real,,4

nsle,s

nsel,r,loc,x,-w1

esln,r,1

*get,Nelm,elem,0,count!

读取所选取单元总数

*get,Emin,elem,0,num,min!

读取所选取单元中最小单元号

*dim,P,array,Nelm,3,1!

定义一个Nelm行3列的数组

数组第1列储存单元号

k=Emin!

令K等于所选取单元中最小单元号

*do,i,1,Nelm

保存当前单元号

k=elnext（k）!

令K等于下一个所选取单元号

*do,i,1,Nelm

m1=nelem（P（i,1）,1）

m2=nelem（P（i,1）,2）

P（i,2）=qw2-（qw2-qw1）*ny（m1）/（h1+h2）

P（i,3）=qw2-（qw2-qw1）*ny（m2）/（h1+h2）

*enddo

sfbeam,P（i,1）,1,pres,P（i,2）,P（i,3）

右侧墙水压

nsel,r,loc,x,w2

P（i,2）=qw2-（qw2-qw1）*ny（m1）/（h1+h2）

sfbeam,P（i,1）,1,pres,-P（i,2）,-P（i,3）

左围护墙荷载

esel,s,real,,6

nsel,r,loc,y,h2,h1+h2+h4

p（i,2）=qt2-（qt2-qt1）*ny（m1）/（h1+h2+h4）

p（i,3）=qt2-（qt2-qt1）*ny（m2）/（h1+h2+h4）

sfbeam,P（i,1）,1,pres,p（i,2）,p（i,3）

nsel,r,loc,y,0,h2

p（i,2）=qt3-（qt3-qt2）*ny（m1）/h2

p（i,3）=qt3-（qt3-qt2）*ny（m2）/h2

nsel,r,loc,y,-h3,0

sfbeam,all,1,pres,qt3

右围护墙荷载

sfbeam,P（i,1）,1,pres,-p（i,2）,-p（i,3）

sfbeam,all,1,pres,-qt3

求解

NROPT,FULL,,!

采用全牛顿－拉普森法进行求解

Allsel!

选择所有内容

Outres,all,all!

输出所有内容

solve

进入后处理

/post1

esel,s,type,,1

/AUTO,1!

相当于fit

/post1

/pnum,node,0

/RGB,INDEX,100,100,100,0

/RGB,INDEX,80,80,80,13

/RGB,INDEX,60,60,60,14

/RGB,INDEX,0,0,0,15

/REPLOT

/COLOR,PBAK,OFF!

关闭背景颜色

选择梁单元

esel,s,type,,1

画变形结果图

/TITLE,deformdiagram

pldisp,1

保存为图片

/image,save,deform_1,jpg

Save!

保存数据

allsel

底板部分弹簧单元都是受拉，因此要去除受拉弹簧单元，并进行重新计算

Finish!

结束后处理器操作

/sol!

进入求解器

e