ANSYS隧道工程中荷载结构模式下的等效节点荷载精准施加方法

! 本子程序适用于隧道荷载——结构模式计算荷载施加。

! 用户选择衬砌单元，并设置Q1, Q2, E1, E2, E3, E4

! 程序会根据选择集自动判断节点并加载节点力。

! 注意事项：(1) 结构尽量为封闭环状；

!         (2) 结构需关于x、y轴对称；

!         (3) 单元划分较细，忽略等效节点弯矩。

!

! 西南交通大学地下工程系，求是工作室

! g.wang.89@foxmail.com     2013/12/12

! *SET,_Q1,42410

! *SET,_Q2,62410

! *SET,_E1,12482

! *SET,_E2,22482

! *SET,_E3,22482

! *SET,_E4,32482

! LSEL,S,MAT,,1

! ESLL,S

NSLE,S

*GET,_E_MAX,ELEM,,NUM,MAX

*GET,_E_MIN,ELEM,,NUM,MIN

*GET,_E_COUNT,ELEM,,COUNT

*GET,_N_MAX,NODE,,NUM,MAX

*GET,_N_MIN,NODE,,NUM,MIN

*GET,_N_COUNT,NODE,,COUNT

*GET,_LOC_X_MAX,NODE,,MXLOC,X

*GET,_LOC_X_MIN,NODE,,MNLOC,X

*GET,_LOC_Y_MAX,NODE,,MXLOC,Y

*GET,_LOC_Y_MIN,NODE,,MNLOC,Y

*SET,_WIDTH,_LOC_X_MAX-_LOC_X_MIN

*SET,_HEIGHT,_LOC_Y_MAX-_LOC_Y_MIN

*SET,_CENT_X,(_LOC_X_MAX+_LOC_X_MIN)/2

*SET,_CENT_Y,(_LOC_Y_MAX+_LOC_Y_MIN)/2

*SET,_I_ND,_N_MIN

*SET,_I_EL,_E_MIN

*DIM,_NF_INFO,ARRAY,_N_COUNT,4

*DIM,_ND_INDEX,ARRAY,_N_MAX

*DO,I,1,_N_COUNT,1

   *IF,NX(_I_ND),EQ,_LOC_X_MAX,THEN

      _CENT_Y=NY(_I_ND)

   *ENDIF

   *IF,NY(_I_ND),EQ,_LOC_Y_MAX,THEN

      _CENT_X=NX(_I_ND)

   *ENDIF

   _NF_INFO(I,1)=_I_ND

   _ND_INDEX(_I_ND)=I

   _I_ND=NDNEXT(_I_ND)

*ENDDO

*DO,I,1,_E_COUNT,1

   _NI=NELEM(_I_EL,1)

   _NJ=NELEM(_I_EL,2)

   _LOC_XI=NX(_NI)-_LOC_X_MIN

   _LOC_YI=NY(_NI)-_LOC_Y_MIN

   _LOC_XJ=NX(_NJ)-_LOC_X_MIN

   _LOC_YJ=NY(_NJ)-_LOC_Y_MIN

   *GET,_E_CENT_X,ELEM,_I_EL,CENT,X

   *GET,_E_CENT_Y,ELEM,_I_EL,CENT,Y

   *IF,_E_CENT_X,GT,_CENT_X,THEN

      *IF,_E_CENT_Y,GT,_CENT_Y,THEN

         _E_I=-_E3-(_E4-_E3)*(1-_LOC_YI/_HEIGHT)

         _Q_I=-_Q1-(_Q2-_Q1)*_LOC_XI/_WIDTH

         _E_J=-_E3-(_E4-_E3)*(1-_LOC_YJ/_HEIGHT)

         _Q_J=-_Q1-(_Q2-_Q1)*_LOC_XJ/_WIDTH

      *ELSE

         _E_I=-_E3-(_E4-_E3)*(1-_LOC_YI/_HEIGHT)

         _Q_I=0

         _E_J=-_E3-(_E4-_E3)*(1-_LOC_YJ/_HEIGHT)

         _Q_J=0

      *ENDIF

   *ELSE

      *IF,_E_CENT_Y,GT,_CENT_Y,THEN

         _E_I= _E1+(_E2-_E1)*(1-_LOC_YI/_HEIGHT)

         _Q_I=-_Q1-(_Q2-_Q1)*_LOC_XI/_WIDTH

         _E_J= _E1+(_E2-_E1)*(1-_LOC_YJ/_HEIGHT)

         _Q_J=-_Q1-(_Q2-_Q1)*_LOC_XJ/_WIDTH

      *ELSE

         _E_I=_E1+(_E2-_E1)*(1-_LOC_YI/_HEIGHT)

         _Q_I=0

         _E_J=_E1+(_E2-_E1)*(1-_LOC_YJ/_HEIGHT)

         _Q_J=0

      *ENDIF

   *ENDIF

   _FX_I=0.05*(7*_E_J+3*_E_I)*ABS(_LOC_YJ-_LOC_YI)

   _FY_I=0.05*(7*_Q_I+3*_Q_J)*ABS(_LOC_XJ-_LOC_XI)

   _FX_J=0.05*(3*_E_J+7*_E_I)*ABS(_LOC_YJ-_LOC_YI)

   _FY_J=0.05*(3*_Q_I+7*_Q_J)*ABS(_LOC_XJ-_LOC_XI)

   _NF_INFO(_ND_INDEX(_NI),2)=_NF_INFO(_ND_INDEX(_NI),2)+_FX_I

   _NF_INFO(_ND_INDEX(_NI),3)=_NF_INFO(_ND_INDEX(_NI),3)+_FY_I

   _NF_INFO(_ND_INDEX(_NJ),2)=_NF_INFO(_ND_INDEX(_NJ),2)+_FX_J

   _NF_INFO(_ND_INDEX(_NJ),3)=_NF_INFO(_ND_INDEX(_NJ),3)+_FY_J

   ! MZ

   _I_EL=ELNEXT(_I_EL)

*ENDDO

*DO,I,1,_N_COUNT,1

   F,_NF_INFO(I,1),FX,_NF_INFO(I,2)

   F,_NF_INFO(I,1),FY,_NF_INFO(I,3)

   ! MZ

*ENDDO

! FREE THE MEMORY

*DEL,_ND_INDEX,,NOPR

*DEL,_NF_INFO,,NOPR

finish

/clear

/prep7

k,1,0,10.382543,0

k,2,-3.827191,-3.339448,0

k,3,3.827191,-3.339448,0

k,4,-3.197118,-1.080406,0

k,5,-5.418947,-1.831231,0

k,6,-3.82719,-3.339448,0

k,7,0,0,0

k,8,5.418947,-1.831232,0

k,9,3.38019,4.614403,0

k,10,-3.38019,4.614403,0

k,11,-5.418947,-1.831232,0

k,12,3.197118,-1.080406,0

k,13,3.82719,-3.339448,0

k,14,5.418947,-1.831231,0

k,15,5.04,-1.703174,0

k,16,3.143813,4.291718,0

k,17,-3.143813,4.291718,0

k,18,-5.04,-1.703174,0

k,19,3.372632,-1.139718,0

k,20,3.867053,-2.828844,0

k,21,0,10.382444,0

k,22,-3.867053,-2.828844,0

k,23,-3.372632,-1.139718,0

larc,2,3,1,14.245716

larc,5,6,4,2.345264

larc,8,9,7,5.72

larc,9,10,7,5.72

larc,10,11,7,5.72

larc,13,14,12,2.345264

larc,15,16,7,5.32

larc,16,17,7,5.32

larc,17,18,7,5.32

larc,20,15,19,1.76

larc,22,20,21,13.765618

larc,18,22,23,1.76

nummrg,all,0.1 $ numcmp,all

et,1,3 $ esize,0.2

! lmesh,all

lsel,s,,,1,11,2 $ lmesh,all

lsel,s,,,2,12,2 $ lmesh,all

lsel,s,,,7,12   $ esll,s

eplot

*set,_Q1,42410

*set,_Q2,62410

*set,_E1,12482

*set,_E2,22482

*set,_E3,22482

*set,_E4,32482

/input,apply_load,txt