數字化隧道工程與數值計算集成研究及應用.pdf

1、數字化隧道工程是以數字地層為依托，實現隧道工程的勘察、設計和施工等階段的數字化，并在此基礎上實現對地層和隧道信息的查詢、動態(tài)開挖和監(jiān)測查詢等功能，為了拓展并促進數字化隧道在專業(yè)方面的應用，本文以上海長江隧道工程為背景，嘗試進行數值計算與數字化隧道的集成研究，實現了數字化隧道平臺自動生成數值計算所需文件(即通用計算文件)和ANSYS自動計算，極大簡化了隧道工程的分析步驟及過程。本文主要內容如下： (1)完善數字化隧道數據庫，設計有

2、關地層材料信息的表，增加有關隧道施工信息的表(包含時間、里程、上下行線等字段)，為后續(xù)剖切工作做好準備。 (2)在數字化隧道平臺已有鉆孔模塊、地層模塊和隧道模塊的基礎上，增加了里程坐標轉換模塊，可以方便后續(xù)剖切工作中的從里程到三維坐標的轉換：增加了時間里程模塊，包含了隧道施工方面的信息，使剖切可以按照時間里程兩個參數來綜合判斷，為施工階段的數值集成做好了準備工作。 (3)結合上述工作，對設計和施工兩方面進行數值集成研究。

3、在設計集成方面，按照里程剖切并離散指定斷面，運算所獲點集，得到相關荷載與襯砌材料信息：在施工集成方面，按照時間與里程兩個參數剖切地層，以數值計算要求為準則，同樣運算所獲點集，得到地層和襯砌的幾何與材料信息。集成結果均以通用計算文件形式輸出，該文件可用于多種數值計算軟件。 (4)以ANSYS軟件為例，進行了AutoCAD與ANSYS集成的自動計算研究，生成了適合計算需要的命令流文件，批處理ANSYS自動加載命令流文件，完成計算。