三、使用說明
(一)數據的填寫
1.數描表。原始數據標識符含義。
2.數據填寫。按襯砌結構圖形。原始數據的個數與排列順序,不可隨意增減或倒置。當無某項荷載時,可在相應的位置填零;不計襯砲自重時,材料容重填零;局部部位圍岩破碎,不計彈性抗力時,該部位彈性抗力係數可填零。不計算配筋時,有關混凝土及鋼筋的數據可不填,無灌漿壓力時,灌漿壓力可不輸入。
3.數據文件。全部數據應預先編輯為數據文件,文件名自定。數據用自由格式書寫,前兩個數據一行,其餘一行或多行,當需要輸入混凝土及鋼筋等數據時,應另起一行。每兩個數據用逗點分開。一個作業可以有多組數據,最後填兩個零,以示作業結束。
(二)計算成果
程序列表輸出各計算點的內力、位移、應力、配筋及裂縫寬度,格式為:
輸出是由襯砌頂部的中點開始,以半跨頂拱(或頂板)、邊牆、側拱(或底圓角)、半胯底板(或底拱)為序,每段按等分10小段11點輸出結果。
地下洞室群二維非線性有限元分析程序
一、引言
水電工程中需開挖大量地下洞室,對其進行三維非線性有限元分析花費過大,且無法在微機上實現,而適當選取典型截麵,采用二維非線性有限元分析亦能獲得令人滿意的結果,詞時可適用於廣泛使用的微型計算機。本程序基於上述考慮而編製。
二、程序功能
本程序適用於地下洞室群開挖過程的彈塑性分析,考慮了岩石中普遍存申的軟弱夾層,將軟弱夾層取為低抗拉的彈塑性模型,而岩有則采用線彈性以減少計算量、開挖過程采用彈模為零的空氣單元模擬。夾層的彈塑性分析采用塑性流動理論,屈服準則采用秘時準則,單元為八結點等參單元,算法則采用變迭代法。程序給出開挖過程各階段的位移場和應力場。作為特例,本程序可用於帶有軟弱夾層或不帶軟弱夾層一般平麵問題的非線性分析。
三、計算原理
附加應力法。在洞室開挖前,岩體在自重和地質構造力作用下形成原始應力狀態,視為自重應力,開挖過程中,由於洞室周邊上的原始應力被解除,從而形成開挖卸載引起的圍岩應力,這稱之為附加應力,而附加應力的計算則是把原來作用在周邊上的應力反作用在開挖的周邊上進行。
岩體的最終應力等於自重應力疊加上開挖引起的附加應力:至於位移,開挖前的位移在地質構造過程中便已形成,在實際工程中隻計算開挖引起的位移。
邊坡岩體、地下洞室和隧洞圍岩穩定分析的塊體理論程序
塊體理論是近年來發展和完善起來的一種岩體工程穩定分析理論。目前,在國際上正得到日益廣泛的應用。我們在學習塊體理論的基礎上,選用矢量運算方法,語言編製了邊坡岩體、地下洞室和隊洞圍岩穩定分析的塊體理論程序,供工程技術人員使用。
一、功能
在堅硬和半堅硬地層中,岩體被結構麵切割成各種類型的空間鑲嵌塊體。在自然狀態下,這些空間塊體處於靜力平衡狀態。當進行邊坡、地下洞室的人開挖,或對岩體施加新的載荷後,使暴露在臨空麵上的某些塊體失去原有的靜力平衡狀態,因而造成某些塊體首先沿著結構麵滑移、失穩、進而產生連鎖反應,造成整個岩體工程的破壞。為了找出開挖工程中這些危險塊體,利用塊體理論的矢量分析原理編製的程序可以解決。
二、計算原理
1.有限性定理
1)設某凸塊體由1個半空間的交集構成,平移各半空間界麵使之通過坐標原點而形成棱錐。若棱錐為空集,則相應的凸塊體為有限;反之若棱錐為非空集,則相應的凸塊體為無限;
2)棱錐為空集的含義是,組成棱錐的半空間僅交於一點,即坐標原點,不存在公共域。這樣的棱錐稱為空棱錐。根據有限性定理,空棱錐相應於有限塊體;
3)棱錐為非空集的含義是,組成棱錐的半空間存在公共域。這樣的棱錐稱為非空棱錐。