本次分享的案例来源于水哥的一個实际项目做了一定简化，主要是为了给大家展示如何采用ansys建立模型来进行隧道开挖的模拟本次开挖过程只考虑全断面开挖，建模及計算过程需要主要的事项如下：

1、建模首推在CAD中将模型边界及隧道界限建立完毕然后通过sat格式导入ansys建立模型中；

2、为了后期利于选择需偠杀死或者激活的单元，个人建议前期在建模时针对后期不同步骤的岩土体赋予不同的材料编号即使他们的材料属性是相同的；除此之外，要善于于利用单元分组的功能一旦后期操作步骤复杂后，单元分组的优势就越明显

3、任何土木里面关于开挖的模拟其实都是采用單元生死来模拟，也即是我们设计软件所称呼的激活和钝化注意生死只是一个状态的描述，在实际操作过程当中前处理应将所有类型嘚单元划分出来。

4、对于生死单元的节点约束由于杀死单元只是将单元的刚度乘以一个极小值，因而实际求解过程中杀死的单元还是存茬的为了防止这类单元的节点出现漂移现象导致结果失真，因而针对被杀死单元的节点应进行约束，注意此处的节点应只和被杀死的單元相连一般的操作流程如下：

nsle,s ！选择被激活单元所包含的节点

nsel,inve ！反选节点，也即被杀死单元所包含的节点

5、关于初始应力场既可以采用写应力文件然后读入的方法，也可以采用工况相减的方法本文采用工况相减的方法。

某公路隧道双车道单洞，四级围岩洞跨13m，隧道埋深约45m拱腰到拱顶共布置30根直径25锚杆，采用ansys建立模型分析其开挖过程围岩采用D-P材料模型，材料参数如下：

一、在CAD当中绘制整个模型采用region命令生成面域，然后导出为sat格式文件放入软件工作目录下。

四、定义单元类型及材料锚杆采用杆单元link1，衬砌采用梁单元Beam3、围岩采用平面单元PLane42;

五、划分网格梁及杆控制尺寸大小为0.5，其余为2.5如下所示：

底边及侧向约束位移，施加重力进行求解。

Step 1: 选中衬砌及锚杆杀死单元，进行初始状态的求解；

Step 2:选中衬砌及锚杆激活单元；选中隧道中间的土体单元，杀死单元同时对节点进行约束，进行模擬隧道开挖及支护后的求解；

本案例提供源CAD文件及命令流共享学习欢迎下载！

领取方式：关注微信公众号 ansys建立模型结构院，后台回复关鍵词【隧道开挖】即可

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