GUI： Main Menu>Preprocessor>Numbering Ctrls>Merge Items(Compress Numbers )
分别弹出以下对话框，在第一栏中选keypoints后确认即完成。
5、结构网格划分 将实体拱形结构划分为梁单元的组合体。 （1）分配单元的属性
分配单元的属性相当于把单元指向模型的某些部分，其中单元属性包 括：单元类型号、材料号、实常数号、坐标号等。有两种方法把单元属性 分配到模型上。
完成后,在单元类型框 中显示选定的两种单元。
2、定义单元的实常数 • 梁单元实常数 • 弹簧单元实常数
Menu menu：Preprocessor>Real constants
出现下面对话框
梁单元的实常数有三个：截面积＝bh（b＝1m，h＝0.4m） 惯性矩＝ bh3／12 梁高度＝ h
3、定义衬砌材料属性 衬砌材料为混凝土材料：弹性模量Ec＝27 GPa＝27000000000Pa 泊松比＝0.3
– 直接分配属性到模型图元上； – 定义默认属性集，通过分网把默认属性分配到图元上。 GUI： Main menu>Preprocessor>Define，
单元属性定义的典型对话框如图：
（2）网格划分 按0.4m长度划分单元。
GUI： Menu menu>Preprocessor>Meshtool，
Menu menu：Preprocessor>Material Props>Material Model
选中右框中Stractural－Linear－Isotropic，弹出输入常数对话 框，输入弹性模量和泊松比。
计算中考虑结构自重对结构内力的影响，还应在此输入材料的密度。 Nonlinear-Density
GUI：Utility Menu>WorkPlane>Change Active CS to>Specified CoordSys 然后在交互式对话框中输入相应的局部坐标号即激活了该坐标。以后的操作要回到原先
全局坐标系，也应重新激活，操作为：
GUI：Utility Menu>WorkPlane>Change Active CS to> Global Cartesian／ Global Cylindrical/ Global Spherical
GUI：Main Menu> Preprocessor> Create>Keypoints>In Active CS
弹出交互式对话框，并输入直边墙底端坐标。
GUI：Main Menu> Preprocessor> Create>Line>Straight Line。
弹出如图所示拾取框，先拾取4点，再拾取5点。
（2）第二段圆弧的输入 （圆心：0.45，－3.86，起点： -2.411234,-0.9987659，圆心角：33.85º）
注意:第二段圆弧的起点是第一段圆弧的终点
Utility Menu>List>Keypoints>coodinates only
（3）直边墙的输入
第二段圆弧的终点即是直边墙的顶点，查出该点坐标为（-3.520017，-3.077515）， 并由此计算出直边墙底端点的坐标为（-3.520017，-7.507515）
（4）映射生成完整结构 经过以上三步建模后，生成了半个结构，由于结构正对称，可通过映射生成 完整结构。
GUI： Main Menu>Preprocessor>Reflect>Lines
弹出拾取框，按<Pick All>拾取框拾取所有线条
弹出对话框 按<OK>键，映射出整个结构
生成圆弧、直线及映射过程中，点的编号又重复的现象，此时，应对点的编号进行 合并和压缩。
标系的命令为：
CLOCAL,KCN,KCS,XL,YL,ZL,THXY,THYZ,THZX 其中： KCN －为局部坐标号，大于10；
KCS — 为坐标形式，0为直角坐标系，1为柱坐标系（Z轴为旋转 轴），2为球坐标系， 3为柱坐标系（Y轴为旋转)；
XL,YL,ZL—定义局部坐标系原点在当前活动坐标系中的坐标； THXY,THYZ,THZX—为相对转动角； 定义后应激活该局部坐标系，才能在局部坐标系下操作，激活局部坐标系的操作为：
ANSYS计算算例
• 拱形结构算例 – 铁路隧道 – 公路隧道 – 地铁区间隧道(矿山法施工)
• 矩形框架结构 – 地下街 – 地下停车场 – 地铁车站
• 圆形结构 – 地铁区间隧道(盾构法施工)
拱形结构分析步骤
某单线电化铁路隧道衬砌如下图
a. 岩体特性
岩体为 III 级围岩，隧道埋深100m；岩体重度 23 kN/m3
在右图中按<mesh>，并选取所有的线条后， 即完成了网格划分。
按下述操作显示单元划分结果：
GUI： Utility Menu>PlotCtrls>Numbering>coodinates only
6、生成径向弹簧单元 将围岩离散为弹簧单元，沿径向作用在结构的外侧。
（1）局部坐标系的定义 在结构顶部设置径向弹簧时，需要定义局部柱坐标系，在当前活动坐标系中定义局部坐
围岩的弹性反力系数 K 1200 MPa/m，基底围岩弹性反力系数Ka 1.25K 。
b. 衬砌材料
采用 C20 混凝土；重度 h 25 kN/m3，弹性模量Ec 27 GPa
混凝土衬砌轴心抗压强度标准值 fck 13.5 Mpa 混凝土轴心抗拉强度标准值 fctk 1.7 MPa。
一、选定分析模块
4、模型建立 （1）第一段圆弧的输入（圆心：0，－3.41，起点： 0，0，圆心角：45º）
Menu menu：Preprocessor>Material Props>Modeling Create>Lines Arcs>By Cent & Radius
在命令输入框中，先输入圆心坐标（0，-3.41）并回车，再输入起点 坐标（0，0）并回车后，弹出下图交互式对话框，并输入第一段圆弧的圆 心角45º。
• Main menu>preferences
选定<structural>分析模块
二、模型建立及网格划分
1、单元类型的选定 – 梁单元：beam3 – 弹簧单元：combine14 Main menu：Preprocessor>Element type>Add/Edit/Delete
弹出对话框
重复选定单元
