使用Abaqus收敛约束法模拟隧道开挖过程

       收敛约束法其实就是应力释放系数法（the stress reduction method），该方法考虑了隧道开挖过程的时间效应，因为隧道开挖后的应力并不是瞬间释放完成的，而是有一个过程，比如刚开挖完成岩面应力释放20%，加上初支后又释放了50%，最后随着二衬的加入围岩释放了全部的荷载。

       搞懂这个思路后剩下的操作就比较好理解了，步骤如下：

1. 将隧道轮廓的X、Y向位移都约束住，开挖隧道 。 这一步的目的就是要获得保持隧道轮廓各节点不变的反力，即开挖前的原岩应力。知道了这个应力我们后面再给他一定的折减不就相当简单了吗。
2. 设置一个应力随分析步的折减函数（amplitude）。
3. 进入修改关键字模块进行修改。 下面进入正题，实例分享：
4. 

1.建立一个没有开挖的隧道模型，用于地应力平衡，在第一个分析步中完成。

一般来说也可以直接用挖掉隧道轮廓的模型+约束隧道边界的方法进行地应力平衡，但是该方法在材料为塑性的情况下容易不收敛，因此我建议第一步还是先建一个没有开挖隧道的模型进行地应力平衡。各参数及Model change我就不在此详细写了，重点关注收敛约束法的实现过程。

将隧道开挖轮廓设置为一个集合tunnel-boundry，以方便后续提取节点力。

   土体的网格划分
 

2.在第二个分析步中将隧道土体用Modelchange挖除，同时设置tunnel-boundry的边界条件，即约束横向和竖向位移。

3.提交计算，获取节点力的结果。

打开后处理界面，在Common plot options中点击Labels标签页，选中show node labels 和show node symbols，如下图。操作步骤见下图。

找到刚才保存的文件，用excel打开，下图所示的就是部件名称和节点编号及反力了。

随后采用excel数据分列功能进行分列，然后加入一些其他的列整理成下图的格式，一定要在输入法为英文状态下进行操作。其中AB列代表位置，A列来源上个图片的part名称，或者在assembly中也可以找到名称。还要将RF2在下面对应剪切过去一列，将C列改为2，其余不变。

这个CAE文件的使命就完成了，他的任务就是给我们提供节点力的大小数值。

此时我们将CAE另存为，开启我们的正式工作。

按照正常操作设置分析步如下。

在load模块中将之前设置的隧道轮廓的边界约束去掉。点击Tools，生成amplitude，amplitude的命名一定要记住，修改关键字的时候会用到。在插件中查看amplitude的形态，看看是否和想的是一样的。有一点需要注意，因为我这个第一个分析步为地应力平衡，此时不需要释放应力，因此我是从time为1写的。

修改关键字，因为我们不要再第一个分析步中进行应力释放，因此找到第二个分析步，在static后面插入。

自己写下

*cload，amplitude=relax

然后在后面将excel准备好的内容全都复制过来。

最终就可以提交了。

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