摘要：根据案例提供的隧道工程、围岩荷载以及衬砌内轮廓，初步确定二次衬砌的厚度，采用数值计算软件进行计算分析，绘制出隧道的计算简图、计算断面图、内力图，根据绘出的内力图检算二次衬砌的安全性。
　　关键词：数值模拟计算
　　一.设计参数的选择
　　1.岩体特性：
　　该案例选择的围岩级别为II级，隧道埋深为 100 m；岩体重度 ，围岩的弹性反力系数根据围岩级别分别为：
　　2.衬砌材料：
　　采用C20混凝土；重度 kN/m2，弹性模量 GPa，混凝土衬砌轴心抗压强度标准值 MPa，混凝土轴心抗拉强度标准值 MPa。
　　3.结构尺寸：
　　隧道不加宽，衬砌厚度40cm。具体尺寸如图。
　　二.计算深埋隧道围岩松动压力
　　1.对于单线、双线及多线铁路隧道按破坏阶段设计时垂直压力公式为：
　　式中
　　——等效荷载高度值；
　　S——围岩级别，本设计II级围岩S=2；
　　——围岩的容重；
　　——宽度影响系数，其值为
　　其中
　　B——坑道宽度
　　——B每增加1m时，围压压力的增减率（以B=5m为基准），当B<5m时取 =0.2，B>5m时，取 =0.1
　　则
　　2.水平围压压力：
　　对于II级围压，水平均布松动围岩压力为0。
　　三.基于ansys建立模型的数值分析
　　在本案例中，根据隧道本身的受力特点，采用梁单元BEAM188单元来模拟隧道的衬砌。对于围岩的支撑力，采用弹簧单元COMBIN14来模拟。
　　在ansys中建立隧道模型首先要定义我们选用的梁单元BEAM188和COMBIN14单元，并给它们赋值：材料的弹性模量、泊松比、材料密度与实常数。定义好单元类型过后，我们就需要找出隧道关键点的坐标：在CAD中绘出本案例
　　隧道的横断面图，得到关键点的坐标，再由关键点的坐标连成隧道的断面形状，并赋予材料特性，此时隧道的断面轮廓就画出来了，此时还需要对绘出的隧道断面几何模型进行网格划分，将之转化为有限元图形，生成弹簧单元后，就可以在隧道模型上施加荷载了。
　　施加荷载：如前所述对围岩压力的计算，接下来我们对隧道施加水平方向和竖直方向的荷载。由于本案例中竖向荷载q只施加在隧道上部的节点，水平荷载e=0，因此，需要将荷载分布在各个节点上。在建立模型的过程中，由于隧道围岩不承受拉力，所以要对受拉的弹簧单元要进行删除，将这些单元杀死再绘制最终结构变形图、轴力图、弯矩图、剪力图和应力图。
　　四.强度验算
　　对隧道进行受力分析过后，就要进行隧道的强度验算了，看其是否满足承载力要求，若不满足，则需对隧道进行配筋设计。
　　作者简介：
　　唐小惠（1992.8）.女.汉族.四川资阳人.就读于西南交通大学峨眉校区2011级土木工程系铁道工程专业.本科.研究方向：铁道