GTS NX中模拟盾构隧道地层损失率的方法

Hello，everyone，long time no see~

我必须用我蹩脚的中文让大家知道，一日不见，如隔三秋~咱也是会说英文的~

今天片头懒得P联系方式的图片了~你们想联系我的就自己想办法吧~反正也联系不上~

之前有位朋友一直联系我问这个盾构管片地层损失率的模拟方法，说收缩这个功能不会用~

也有一位朋友联系我说，我发的推文总是不排版~

我仔细斟酌了一下，决定采纳第一位朋友的意见，来写写“收缩”这个功能，并且仍然不排版。

我太忙（lan）了，没时间排版。

谢谢大家的将就~

今天这个推文，应该可以解决大家经常做盾构隧道相关的分析时，地表或隧道附近的结构位移向上的问题。

先说结论：

模拟盾构隧道地层损失率的功能，在GTS NX软件中叫“收缩”。且该功能只能用于盾构隧道地层损失率的模拟。（如果我没有记错，该功能仅在R2017以后的版本中出现）

收缩功能的对话窗口如下图所示：

使用该功能有以下四个要点：

1）该功能的选择对象为三维模型中的管片（板单元），以及二维模型中的管片（梁单元）。

2）此收缩率定义好后，以荷载的形式出现，并且只能施加在圆形的管片上（如果非要加在方形的断面上，软件允许操作，但是分析结果看缘分）。

3）“收缩”输入的值是地层损失率（地层损失是盾构施工中实际开挖土体体积与竣工隧道体积之差，地层损失率为该差值占盾构截面面积排土体积的比例。可以通过Peak曲线计算地面沉降槽面积/隧道设计截面积求得）。

4）（该处吃过大亏，本来没有两瓶勇闯天涯我是不可能公开的）如果是一段隧道，存在多环管片时的施工阶段分析，需要对每环管片单独设置“收缩”，并在激活该环管片时一并激活“收缩”这个荷载，该功能才能起作用。不能在操作时对多环管片一次性设置，然后一锤子激活，这样的话，只有第一环起作用。（PS：其实这与软件的大部分功能风格设定有冲突，疑似是个功能设计时操作不够友好的小BUG。）

验证一下：

情况1：不设置“收缩”，也即不考虑地层损失。地面沉降的计算结果如图：

情况2：设置“收缩”，收缩率输入0.5%。

地面沉降的计算结果如图：

显然，考虑地层损失率时，地面沉降槽更符合我们的预期。

可以反过来验证一下地面沉降槽的面积和我们设置的地层损失率是否匹配，来验证该功能的正确性。（这里也提醒一下大家，做验证模型时，越简单越能说明问题越好，尽量避免不必要的干扰因素）

在情况2时，得到的地面沉降是土体和结构自重，以及地层损失同时在土体中起作用时的沉降结果。

仅考虑地层损失时，可以将材料的重度设置为0，反算一下：

第一步：设置材料为0 ，计算得到结果：

第二步：将地面沉降数据导出，计算沉降槽面积：

第三步：通过地面沉降槽面积/隧道设计截面积（半径3m），求得计算地层损失率：123.536mm^2/(3.14*3*3m^2)=0.45%，接近但略小于我们设定的地层损失率5%。差距的这0.05%去哪儿了呢？

内力。

以上就是今天的内容啦~

拜了个拜~