數(shù)字化隧道工程與數(shù)值計(jì)算集成研究及應(yīng)用.pdf

1、數(shù)字化隧道工程是以數(shù)字地層為依托，實(shí)現(xiàn)隧道工程的勘察、設(shè)計(jì)和施工等階段的數(shù)字化，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)地層和隧道信息的查詢、動(dòng)態(tài)開挖和監(jiān)測(cè)查詢等功能，為了拓展并促進(jìn)數(shù)字化隧道在專業(yè)方面的應(yīng)用，本文以上海長(zhǎng)江隧道工程為背景，嘗試進(jìn)行數(shù)值計(jì)算與數(shù)字化隧道的集成研究，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化隧道平臺(tái)自動(dòng)生成數(shù)值計(jì)算所需文件(即通用計(jì)算文件)和ANSYS自動(dòng)計(jì)算，極大簡(jiǎn)化了隧道工程的分析步驟及過(guò)程。本文主要內(nèi)容如下： (1)完善數(shù)字化隧道數(shù)據(jù)庫(kù)，設(shè)計(jì)有

2、關(guān)地層材料信息的表，增加有關(guān)隧道施工信息的表(包含時(shí)間、里程、上下行線等字段)，為后續(xù)剖切工作做好準(zhǔn)備。 (2)在數(shù)字化隧道平臺(tái)已有鉆孔模塊、地層模塊和隧道模塊的基礎(chǔ)上，增加了里程坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊，可以方便后續(xù)剖切工作中的從里程到三維坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換：增加了時(shí)間里程模塊，包含了隧道施工方面的信息，使剖切可以按照時(shí)間里程兩個(gè)參數(shù)來(lái)綜合判斷，為施工階段的數(shù)值集成做好了準(zhǔn)備工作。 (3)結(jié)合上述工作，對(duì)設(shè)計(jì)和施工兩方面進(jìn)行數(shù)值集成研究。

3、在設(shè)計(jì)集成方面，按照里程剖切并離散指定斷面，運(yùn)算所獲點(diǎn)集，得到相關(guān)荷載與襯砌材料信息：在施工集成方面，按照時(shí)間與里程兩個(gè)參數(shù)剖切地層，以數(shù)值計(jì)算要求為準(zhǔn)則，同樣運(yùn)算所獲點(diǎn)集，得到地層和襯砌的幾何與材料信息。集成結(jié)果均以通用計(jì)算文件形式輸出，該文件可用于多種數(shù)值計(jì)算軟件。 (4)以ANSYS軟件為例，進(jìn)行了AutoCAD與ANSYS集成的自動(dòng)計(jì)算研究，生成了適合計(jì)算需要的命令流文件，批處理ANSYS自動(dòng)加載命令流文件，完成計(jì)算。