图8 隧道支护单元图
图9 定义弹簧单元对话框
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图10 添加弹簧单元后的单元网格图
6.模拟荷载及荷载的动态变化
⑴ 给弹簧单元施加约束
图11 为节点施加位移约束对话框
⑵ 施加重力加速度
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图12 施加重力加速度对话框
⑶ 对隧道衬砌支护施加围岩压力
图13 施加节点力对话框
⑷ 对隧道仰拱施加水压
节点18：FX=-161803，FY=70381，节点19：FX=-182309，FY=50101；节点20：FX=-198904，FY=13093；节点21：FX=0；FY=125960；节点22：FX=13093，FY=182309；节点23：FX=182309，FY=50101；节点24：FX=161803，FY=70381。
最后得到施加约束和载荷后隧道衬砌支护结构模型图：
图14 施加约束和载荷后隧道结构模型
7.确定计算的收敛评判依据
（1）模型——主要是结构刚度的大小； （2）线性算法（求解器）；
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（3）非线性逼近技术； （4）加快计算速度；
（5）荷载步的设置直接影响到收敛。
8.考察各环节简化的合理性
将隧道结构简化为载荷—结构模型中的主动荷载和被动荷载模型，此模型认为围岩不仅对支护结构施加主动荷载，而且由于围岩与支护结构的相互作用，还会对支护结构施加约束反力。该模型广泛应用于我国铁路隧道，并且在实使用中，它基本能反映出支护结构的实际受力情况。计算荷载阶段只考虑围岩压力、支护结构自重、地下水压力、围岩的弹性抗力，其他荷载不予考虑。
9.模型中与水的相互作用
隧道模型与水环境之间的作用链，包括水环境对于隧道工程作用以及隧道工程对于水环境作用两方面。其中水环境对其作用主要是隧洞涌，漏水与承受水压力。在含水层开挖隧道，因其洞顶有着一定程度的地下水，导致隧道洞中产生突水以及涌水现象，而后进行的隧道衬砌承受水的静水压力。而隧道工程对于水环境的反作用则导致隧道洞顶环境灾害。隧道的涌排水则使得地下水逐步排干，水文地质条件不断恶化，地下水位持续下降，地下漏斗不断扩展，导致洞顶的地表水资源枯竭，水环境平衡被破坏，最终引发生态环境恶化甚至地面塌陷等自然灾害。
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