地下工程开挖建造模拟疑问

bluestar

地下工程开挖建造这一过程通常采用生死单元来进行模拟，但有一个问题，始终没搞明白，请达人指点一下：
就是衬砌建造和锚杆支护建造时机问题，如果采用采挖后立即生成衬砌和锚杆，也就是即时支护措施，显然这样算出的衬砌和锚杆应力偏大，这等同于围岩没有变形之时就支护了，然后把变形的应力转移到衬砌和锚杆上，造成衬砌和锚杆应力很大。另外一种方法就是先开挖，然后在下一个step里进行衬砌单元生成和锚杆单元生成，这样处理的结果就衬砌和锚杆应力小很多，主要是因为认为围岩已经完成全部变形，显然这也与实际不符合。实际情况下，围岩开挖后，会产生一定量的变形，当变形到一定程度后，再进行支护，那么实际情况中，衬砌和锚杆的应力值应当介于即实支护模拟和后期支护模拟这两种工况之间的某一个值，但却不好判断这个值是多少？不知道各位搞地下工程的达人是如何处理这个问题？有什么好的办法，请指点一下，多谢！！！

goldlu

第一步开挖后让围岩应力释放一部分，80%等（根据围岩级别而定）
第二步在施加衬砌和锚杆，然后释放所有的应力（边界）

rjd

最近正在做相关的模拟，学习了！

bluestar

大侠,在计算中如何实现应力释放这个功能?

goldlu

有两种方法
一种就是在开挖的边界上加力（反向的）
一种就是减小开挖土体的弹性模量

jake123

原帖由 goldlu 于 2008-10-12 20:57 发表
有两种方法
一种就是在开挖的边界上加力（反向的）
一种就是减小开挖土体的弹性模量

abaqus在土木工程中的应用也有讲到这两种方法，而且第二中方法一般比较常用，但是我看了半天也没看明白，至于弹模减小，是怎么个减小法呢？比如说岩石的弹性模量是200，那要怎么减小呢？谢谢！

goldlu

原帖由 jake123 于 2008-10-14 19:11 发表


abaqus在土木工程中的应用也有讲到这两种方法，而且第二中方法一般比较常用，但是我看了半天也没看明白，至于弹模减小，是怎么个减小法呢？比如说岩石的弹性模量是200，那要怎么减小呢？谢谢！

哥们书上不是有个二维的例子吗
好好看看

bluestar

大哥,看王金晶的书中的例题,有一点十分不明白,那就是围岩弹模降了40%,这个可能么?一个整体的围岩,中间挖了一个洞,围岩的弹模变降了40%,有可能么?十分不懂,这样做对么?大哥,能不能给解释一下!多谢了

phoenixphoenix

我想，降低围岩弹性模量的目的就是使围岩发生一定程度的变形，然后再用衬砌以承受一部分压力。

bluestar

这个思路可以理解，但我的问题是，就是降低多少为宜呢？似乎也找不到相应的标准，查了不少资料，都没有说那类围岩需要降低多少为好？有人有这样的资料么？能不能共享一下！

xwjwy7833

是降低围岩弹性模量，还是降低欲开挖部分的弹性模量
另ABAQUS有没有子程序可以提取节点的力？
如果有我想可以编写子程序提取开挖暴露面的节点力，然后施加相应的反力作用×应力释放系数，这样可以模拟不通的应力释放下支护的作用

lcw1896

降低的是欲开挖的部分的弹性模量。
另外关于你的第二个问题，我以前做的时候，采取的方法是，step1生成初始应力场，step2把要挖去的岩体remove掉，开挖面的边界施加位移约束，进行计算。之后在结果中输出开挖面边界点的反力，这样就得到了节点反力，可以考虑不同应力释放的系数。方法有些麻烦，但是能解决你的问题。