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数字化隧道工程与数值计算集成研究及应用

孙雪兵  
【摘要】: 数字化隧道工程是以数字地层为依托,实现隧道工程的勘察、设计和施工等阶段的数字化,并在此基础上实现对地层和隧道信息的查询、动态开挖和监测查询等功能,为了拓展并促进数字化隧道在专业方面的应用,本文以上海长江隧道工程为背景,尝试进行数值计算与数字化隧道的集成研究,实现了数字化隧道平台自动生成数值计算所需文件(即通用计算文件)和ANSYS自动计算,极大简化了隧道工程的分析步骤及过程。本文主要内容如下: (1)完善数字化隧道数据库,设计有关地层材料信息的表,增加有关隧道施工信息的表(包含时间、里程、上下行线等字段),为后续剖切工作做好准备。 (2)在数字化隧道平台已有钻孔模块、地层模块和隧道模块的基础上,增加了里程坐标转换模块,可以方便后续剖切工作中的从里程到三维坐标的转换;增加了时间里程模块,包含了隧道施工方面的信息,使剖切可以按照时间里程两个参数来综合判断,为施工阶段的数值集成做好了准备工作。 (3)结合上述工作,对设计和施工两方面进行数值集成研究。在设计集成方面,按照里程剖切并离散指定断面,运算所获点集,得到相关荷载与衬砌材料信息;在施工集成方面,按照时间与里程两个参数剖切地层,以数值计算要求为准则,同样运算所获点集,得到地层和衬砌的几何与材料信息。集成结果均以通用计算文件形式输出,该文件可用于多种数值计算软件。 (4)以ANSYS软件为例,进行了AutoCAD与ANSYS集成的自动计算研究,生成了适合计算需要的命令流文件,批处理ANSYS自动加载命令流文件,完成计算。 (5)最后本文把初步的研究成果已经应用于上海长江隧道工程中。


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1 孙雪兵;数字化隧道工程与数值计算集成研究及应用[D];同济大学;2008年
2 周维;时态GIS及其在数字化隧道工程中的应用[D];同济大学;2007年
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