首先，要确定模型中各部分的生死过程。在施工前，要明确，所有的混凝土壁是不存在的，而所有的岩体都是存在的，所以要先“杀死”所有壳单元部分，并将死单元的节点全部约束。然后求解，得到开挖前的初始状态。

选择单元：Utility Menu＞Select＞Entities。

单元生/死路径：Main Menu＞Solution＞Load Step Opts＞Other＞Birth＆Death＞Kill Elements。

约束节点：Main Menu＞Solution＞Define Loads＞Apply＞Structural＞Displacement＞On Nodes。

求解：Main Menu＞Solution＞Solve＞CurrentLS。

命令流如下：

ESEL，S，TYPE，，3 ！选择壳单元

EKILL，ALL ！杀死壳单元

ESEL，ALL

ESEL，S，LIVE ！选择活的单元

NSLE，S ！选择活单元上的节点

NSEL，INVERT ！反向选择，即选择死单元上的节点

D，ALL，ALL，0 ！将死单元上的节点约束所有位移

NSEL，ALL

ESEL，ALL

/PBC，ALL，，1 ！显示边界条件

GPLOT

SOLVE ！求解

初步计算结果下的变形如图19-13所示，应力分布如图19-14所示。

图19-13 竖向位移云图

图19-14 竖向应力云图

接下来进行正式的开挖过程。开挖过程的每一步，都要杀死一部分洞内岩石单元。路径：Main Menu＞Solution＞LoadStep Opts＞Other＞Birth＆Death＞Kill Elements。

随后，激活相应部分的壳单元。路径：Main Menu＞Solution＞Load Step Opts＞Other＞Birth＆Death＞Activate Elem。然后通过Utility Menu＞Select＞Entities，选择当前活着的所有单元，反选得到杀死了的单元。这时需要在求解前将死单元上的所有节点再次全部约束起来。

之后就可以开始求解了。每一步开挖都遵循此过程，总共分5段开挖，每段挖10m。

第1步开挖：

/SOLU

ESEL，S，MAT，，3 ！选择挖去的岩石，杀死

NSLE，S

NSEL，R，LOC，Z，0.1，-10.1

ESLN，R，1

EKILL，ALL

ESEL，S，TYPE，，3

NSLE，S

NSEL，R，LOC，Z，0.1，-10.1

ESLN，R，1

EALIVE，ALL ！激活挖去的岩石对应的壳单元

NSLE，S

DDELE，ALL，ALL ！并将其节点上的约束删除

ESEL，ALL

ESEL，S，LIVE ！选择活单元

NSLE，S

NSEL，INVERT ！反向选择

D，ALL，ALL，0 ！将死单元上的节点约束所有自由度

NSEL，ALL

ESEL，ALL

SOLVE ！求解

FINI ！退出求解器

/POST1 ！进入通用后处理器

SET，LAST ！选择最后一步

ESEL，S，LIVE ！选择活单元

ESEL，R，TYPE，，3 ！选择活单元中的3单元

PLNSOL，U，Y，0，1 ！绘制Y位移

PLNSOL，S，Y，0，1 ！绘制Y应力

FINI

得到第1步开挖的隧道计算结果，第1步开挖UY云图如图19-15所示，第1步开挖SY云图如图19-16所示。

图19-15 第1步开挖UY云图

图19-16 第1步开挖SY云图

接下来进行第2步的开挖，命令流如下。

/SOLU

ESEL，S，MAT，，3 ！选择挖去的岩石，杀死

NSLE，S

NSEL，R，LOC，Z，0.1-10，-20.1

ESLN，R，1

EKILL，ALL

ESEL，S，TYPE，，3 ！激活挖去的岩石对应的壳单元

NSLE，S！并将其节点上的约束删除

NSEL，R，LOC，Z，0.1-10，-20.1

ESLN，R，1

EALIVE，ALL

NSLE，S

DDELE，ALL，ALL

ESEL，ALL

ESEL，S，LIVE ！选择活单元

NSLE，S

NSEL，INVERT ！反向选择(www.daowen.com)

D，ALL，ALL，0 ！将死单元上的节点约束所有自由度

NSEL，ALL

ESEL，ALL

SOLVE

FINI

/POST1

SET，LAST

ESEL，S，LIVE

ESEL，R，TYPE，，3

PLNSOL，U，Y，0，1

PLNSOL，S，Y，0，1

FINI

得到第2步开挖后的隧道计算结果，第2步开挖UY云图如图19-17所示，第2步开挖MISES应力如图19-18所示。

图19-17 第2步开挖UY云图

图19-18 第2步开挖MISES应力

第3～5步开挖过程相似。第5步开挖命令流如下。

/SOLU

ESEL，S，MAT，，3

NSLE，S ！选择挖去的岩石，杀死

NSEL，R，LOC，Z，0.1-40，-50.1

ESLN，R，1

EKILL，ALL

ESEL，S，TYPE，，3

NSLE，S

NSEL，R，LOC，Z，0.1-40，-50.1

ESLN，R，1

EALIVE，ALL ！激活挖去的岩石对应的壳单元

NSLE，S

DDELE，ALL，ALL ！并将其节点上的约束删除

ESEL，ALL

ESEL，S，LIVE

NSLE，S

NSEL，INVERT ！反向选择

D，ALL，ALL，0 ！将死单元上的节点约束所有自由度

NSEL，ALL

ESEL，ALL

SOLVE

FINI

/POST1

SET，LAST

ESEL，S，LIVE

ESEL，R，TYPE，，3

PLNSOL，U，Y，0，1

PLNSOL，S，EQV，0，1.0 ！VONMISES应力

FINI

得到第5步开挖后的隧道计算结果，第5步开挖UY云图如图19-19所示，第5步开挖MISES应力如图19-20所示。

图19-19 第5步开挖UY云图

图19-20 第5步开挖MISES应力

用户也可通过APDL的循环语句功能，完成开挖过程。命令流如下。

∗DO，II，1，5，1 ！开始5次循环

ESEL，S，MAT，，3 ！选择要挖去的岩石单元

NSLE，S！选择岩石单元上的节点

NSEL，R，LOC，Z，0.1-（II-1）∗10， ！选择第II步要开挖的部分

-（10.1+（II-1）∗10） ！杀死单元

ESLN，R，1 ！依节点选择单元

EKILL，ALL ！选择挖去的岩石对应的壳单元

ESEL，S，TYPE，，3

NSLE，S

NSEL，R，LOC，Z，0.1-（II-1）∗10，

-（10.1+（II-1）∗10） ！激活挖去的岩石对应的壳单元

ESLN，R，1

EALIVE，ALL ！将激活的单元上的节点约束删除

NSLE，S

DDELE，ALL，ALL ！选择活单元

ESEL，ALL

ESEL，S，LIVE ！反向选择

NSLE，S ！将死单元上的节点约束所有自由度

NSEL，INVERT

D，ALL，ALL，0

NSEL，ALL ！求解

ESEL，ALL ！结束

SOLVE

∗ENDDO