GTSD接触三维隧道中文.pptx

MIDAS IT Co.,Ltd.MIDAS IT Co.,Ltd.Step 概概要由接触单元生成岩石节理面在包含不连续面的岩层中进行隧道开挖打开文件“GTS 2D例题33.gtb”000 0间断断面岩层风化岩层节理面中的隧道开挖分析风化岩层节理面中的隧道开挖分析MIDAS IT Co.,Ltd.MIDAS IT Co.,Ltd.Step 01材料特性材料特性网格组属性网格组属性1 1属性名称属性名称(ID)(ID)类型类型材料名称材料名称(ID)(ID)特性名称特性名称(ID)(ID)网格组名称网格组名称风化土风化土(1)(1)板板风化土风化土(1)(1)-风化土层风化土层风化岩风化岩(2)(2)板板风化岩风化岩(2)(2)-风化岩层风化岩层硬岩硬岩3)3)板板硬岩硬岩(3)(3)-硬岩层硬岩层风化土加强风化土加强(4)(4)板板风化土加强风化土加强(4)(4)-风化土加强风化土加强FRP(5)FRP(5)线线FRP(5)FRP(5)FRP(1)FRP(1)FRPFRP在在“GTS 2D GTS 2D 例题例题 33.gtb 33.gtb”文件中设定土壤材料性能和材料特性。文件中设定土壤材料性能和材料特性。MIDAS IT Co.,Ltd.MIDAS IT Co.,Ltd.Step 01材料特性材料特性材料材料2 2IDID1 12 23 3名称名称岩石岩石软软S/CS/C硬硬S/CS/C类型类型实体实体平面平面平面平面弹性模量弹性模量(E)tonf/m(E)tonf/m2 2 250,000250,000500,000500,0001,500,0001,500,000柏松比柏松比()0.30.30.20.20.20.2容重容重(Y)tonf/m(Y)tonf/m3 3 2.32.32.42.42.42.4容重容重(饱和饱和)tonf/m)tonf/m3 3 2.32.3-粘聚力粘聚力(c)tonf/m(c)tonf/m2 2 4040-磨擦角磨擦角()3636-K0K01 1-MIDAS IT Co.,Ltd.MIDAS IT Co.,Ltd.Step 01材料结构特征值以及接触单元特征值材料结构特征值以及接触单元特征值3 3特性特性主应力刚度模量主应力刚度模量tonf/mtonf/m2 2 剪切刚度模量剪切刚度模量ttonf/monf/m2 2 粘聚力粘聚力tonf/mtonf/m3 3 接触摩擦角接触摩擦角mm联合联合250,000250,00025,00025,0000 03636材料材料/特性特性弹性模量弹性模量(E)(E)tonf/mtonf/m2 2 柏松比柏松比()容重容重(Y)(Y)tonf/mtonf/m3 3 厚度厚度mm锚杆锚杆20,000,00020,000,0000.30.37.857.850.160.16材料特性材料特性MIDAS IT Co.,Ltd.MIDAS IT Co.,Ltd.Step 操作过程1）点击【文件】打 开;2)选择“GTS 2D 例题26.gtb”;3）在主菜单中选择【视图】显示选项;4）一般表单的“网格”节点显示中选定False5)点击【适用】024 412345文件文件 打开打开MIDAS IT Co.,Ltd.MIDAS IT Co.,Ltd.Step 操作过程1）在主菜单中选择【模型】特性属性；2）确定生成5个属性在这个操作例题中属性在操作一开始就指定 035 512模型模型 特性特性 属性属性MIDAS IT Co.,Ltd.MIDAS IT Co.,Ltd.Step 操作过程1）在主菜单中选择【几何】生成几何体扩展2）将选择过滤对话框中指定为【线组】，选择隧道形状线组3）在选择方向中选择Y轴4）在长度中输入“70”5）在名称中输入“隧道”，点击【适用】6）选择已显示的地层【面】7）在选择方向中选择Y轴8）在名称中输入“地层”，9）点击【适用】在实体中可以扩展线组或者面；在实体中不可以扩展线04几何几何 生成几何体生成几何体 扩展扩展6 618263754MIDAS IT Co.,Ltd.MIDAS IT Co.,Ltd.Step 操作过程1）在主菜单中选择【几何】实体嵌入2）在选择主形状中选择地层对应的箱型实体3）在选择辅助形状中悬着隧道实体4）点击【确定】057 71234几何几何 实体实体 嵌入嵌入MIDAS IT Co.,Ltd.MIDAS IT Co.,Ltd.Step 操作过程06几何几何 曲线曲线 在工作平面上建立在工作平面上建立2D2D矩形（线组）矩形（线组）8 81）在模型工作目录树中选择【几何】实体地层，2）2）点击鼠标右键弹出关联菜单3）将显示模式转变为“线框”4）在主菜单中选择【几何】曲线在工作平面上建立2D矩形（线组）5）勾选“生成面”6）如图所示生成比隧道横界面大的矩形31425MIDAS IT Co.,Ltd.MIDAS IT Co.,Ltd.Step 操作过程1）在主菜单中选择【几何】转换移动复制2）在选择对象形状中选择上一阶段生成的面3）在选择方向中选择Y轴4）勾选“等间距复制”，在间距中输入“5”5）在复制次数中输入“13”，点击【确定】069 9几何几何 转换转换 移动复制移动复制14235MIDAS IT Co.,Ltd.MIDAS IT Co.,Ltd.Step 操作过程1）在主菜单中选择【几何】实体分割实体2）在“选择分割的实体”中选择“隧道实体”3）在“选择辅助曲面”中选择上一阶段生成的所有面4）勾选“分割相邻实体的面”5）在“选择相邻形状”中选择“地层实体”“分割相邻实体的面”可以通过一起分割相邻实体的生成面来达到网格划分时的节点耦合07几何几何 实体实体 分割实体分割实体10101233245MIDAS IT Co.,Ltd.MIDAS IT Co.,Ltd.Step 操作过程1）在主菜单中选择【几何】生成几何体扩展2）将选择过滤对话框中指定为【线】3）在“选择扩展形状”中选择地层间断线4）在选择方向中选择Y轴5）在长度中输入“70”6）点击【适用】081111143256几何几何 生成几何体生成几何体 扩展扩展MIDAS IT Co.,Ltd.MIDAS IT Co.,Ltd.Step 操作过程1）在主菜单中选择【几何】实体分割实体2）在“选择分割的实体”中选择“所有实体”3）在“选择辅助曲面”中选择上一阶段生成的地层断裂面4）点击【确定】0912121234几何几何 实体实体 分割实体分割实体MIDAS IT Co.,Ltd.MIDAS IT Co.,Ltd.Step 操作过程1）在主菜单中选【网格】自动网格划分实体2）如图所示选择所有隧道实体3）在“网格尺寸”中输入“3”4）在属性中确认选择“岩体”5）名称中输入“隧道”6）点击【适用】7）选择“地层实体”，在“网格尺寸”中输入“6”8）在名称中输入“地层”9）点击【确定】101313网格网格 自动网格划分自动网格划分 实体实体1236456789MIDAS IT Co.,Ltd.MIDAS IT Co.,Ltd.Step 操作过程1）在视图工具栏中选择“前视图”2）如图选择图形中地层断裂面上方网格之后，选择“隐藏”3）在主菜单中选择【模型】单元接触4）在方法中选则“根据单元边界”5）如图所示选择所有所有的网格6）在属性中选择“联合”7）点击【确定】11模型模型 单元单元 接触接触14143127456MIDAS IT Co.,Ltd.MIDAS IT Co.,Ltd.Step 操作过程1）在模型工作目录树中选择网格，鼠标右击弹出关联菜单2）选择“新网格组”，同样的方法生成14个新网各组3）在新生成的网格组中选择第一个生成的网格组后，点击鼠标右键弹出关联菜单4）选择网格组中的“包括/排除网格组选项”5）接触网格选着“仅显示”在视图工具栏中点击“右视图”6）如图所示选择隧道部分的接触单元部分，点击【确定】7）同样的方法生成各个隧道的网格组121515模型工作目录树模型工作目录树 网格网格 新网格组新网格组 包括包括/排除网格组选项排除网格组选项2431567MIDAS IT Co.,Ltd.MIDAS IT Co.,Ltd.Step 操作过程1）选择所有网格组隐藏后，点击“隧道实体”网格右击选择“仅显示”2）在主菜单中选择【模型】单元析取单元3）如图所示，在前视图中选择隧道外侧部分的面4）在属性中选择【软S/C】5）网格组中输入“S/C”6）勾选【基于主形状注册】7）点击【确认】1316162413567模型模型 单元单元 析取单元析取单元MIDAS IT Co.,Ltd.MIDAS IT Co.,Ltd.Step 操作过程1）指定隧道网格组为“仅显示”2）在视图工具栏中点击“右视图”3）在工作界面上选择施工阶段隧道网格组4）选择以后，在工作界面上点击鼠标右键，弹出关联菜单5）选择“合并”这样的方法生成14个隧道网格。喷混网格利用和隧道同样的指定方式合并施工阶段的网格组；喷混网格指定生成和实体网格分离的新网格组。.141717模型工作目录树模型工作目录树 网格网格 网格组网格组 合并合并31245MIDAS IT Co.,Ltd.MIDAS IT Co.,Ltd.Step 操作过程1）隐藏所有网格，仅显示“曲线”2）在主菜单中选择【网格】网格自动划分线3）选择锚杆对应的所有线4）在“单元长度”中输入“1”5）在网格组中输入“锚杆”，在属性中确认为“锚杆”6）点击【确认】151818网格网格 自动网格划分自动网格划分 线线214356MIDAS IT Co.,Ltd.MIDAS IT Co.,Ltd.Step 操作过程1）在主菜单中选择【模型】转换移动复制网格2）在“选择对象形状”中选择“锚杆网格组”3）在“选择方向”中选择“Y”轴4）勾选“等间距复制”5）在间距中输入“5”，在复制次数中输入“13”6）点击“确定”161919模型模型 转换转换 移动复制网格移动复制网格132456MIDAS IT Co.,Ltd.MIDAS IT Co.,Ltd.Step 操作过程1）在主菜单中选择【网格】网格组重命名2）选择全部隧道网格3）在“排序方法”中选择“坐标顺序”，1st内选择【Y】，名称中输入“隧道”，点击“适用”4）选择全部喷混网格5）名称中输入“喷混”，后缀起始号中输入“1”，点击“适用”6）选择“复制网格”所表示的锚杆7）名称中输入“锚杆”，后缀起始号中输入“1”，点击“适用”8）选择接触要素中由新网格组表示的分割后的14个网格9）重命名为“接触”，后缀起始号中输入“1”，点击“确定”172020网格网格 网格组网格组 重新命名重新命名123456789MIDAS IT Co.,Ltd.MIDAS IT Co.,Ltd.Step 操作过程1）在主菜单中选择【模型】边界地面支撑2）在边界组中输入“地面边界条件”，选择地面网格，点击【确定】18212112模型模型 边界边界 地面支撑地面支撑MIDAS IT Co.,Ltd.MIDAS IT Co.,Ltd.Step 操作过程1）在主菜单里选择【模型】荷载自重2）在荷载组里输入“自重”3）在自重系数的Y处输入“-1”4）点击【确定】1922223124模型模型 荷载荷载 自重自重MIDAS IT Co.,Ltd.MIDAS IT Co.,Ltd.Step 操作过程1）在主菜单中选择【模型】边界修改施工阶段单元属性2）在“选择网格组”中选择喷混所对应的14个网格组3）在属性中选择【硬S/C】4）点击【确定】在施工阶段喷混硬化性能转变时指定生成边界条件202323模型模型 边界边界 修改施工阶段单元属性修改施工阶段单元属性1423MIDAS IT Co.,Ltd.MIDAS IT Co.,Ltd.Step 操作过程21模型模型 施工阶段施工阶段 施工阶段建模助手施工阶段建模助手24241）在主菜单中选择【模型】施工阶段施工阶段建模助手2）如图所示，将“单元，边界，荷载”中的“#，接触，接触单元，隧道，支护，自重”选择并且拖放到“I.S”3）选择定义初始状态4）在“设定分配原则”“设定组类型”中选择“网格”5）在“设定组名前缀”中选择“隧道”6）在“A/R”中指定【R】，“开始阶段”和“阶段增量”中都输入“1”7）同样生成如图所示的“锚杆”“喷混”“接触”“B.C喷混”8）操作完成后点击【应用分配原则】9）点击【确定】10）同样可以在“定义单元，边界，荷载组激活状态”中生成施工阶段12310Drag&DropDrag&Drop456789MIDAS IT Co.,Ltd.MIDAS IT Co.,Ltd.Step 操作过程2225251）在主菜单中选择【模型】施工阶段定义施工阶段2）初始状态时需要勾选【位移清零】3）点击【保存】，点击【关闭】123模型模型 施工阶段施工阶段 定义施工阶段定义施工阶段MIDAS IT Co.,Ltd.MIDAS IT Co.,Ltd.Step 操作过程1）在主菜单里面选择【分析】【分析工况】2）点击【添加】，名称中输入“隧道开挖分析”3）分析类型中指定【施工阶段】4）点击【分析控制】5）选择【应力分析初始阶段】为“初始阶段应力分析”，即“IS”,选择【K0条件】6）点击【确定】，在“添加/修改分析工况”中，点击【确定】232626124535分析分析 分析工况分析工况MIDAS IT Co.,Ltd.MIDAS IT Co.,Ltd.Step 操作过程1）在主菜单中选择【分析】【分析】2）选择“隧道开挖分析”3）点击【确定】注意：1）分析过程生成的信息将显示在输出窗口中，如果生成“警告信息”，分析过程可能不会正常，需要注意；2）分析得到的相关信息文本文件指定为“.out”格式来保存文件24272712分析分析 分析分析MIDAS IT Co.,Ltd.MIDAS IT Co.,Ltd.Step 操作过程1)选择【结果工作目录树】中的CS16-Step 001(1)位移 DZ(V),确定为初始位移变形2)在特性中选择等值线,等值线ON/OFF中指定“TURE”252828结果工作目录树结果工作目录树 CS16-Step 001(1)CS16-Step 001(1)位移位移 DZ(V)DZ(V)12MIDAS IT Co.,Ltd.MIDAS IT Co.,Ltd.Step 操作过程1）特性窗口中选择变形，真实位移中选定为“FALSE”2）岩层的断裂面的变形可以显示出来25292912结果工作目录树结果工作目录树 CS16-last step)CS16-last step)位移位移 DX(V)DX(V)MIDAS IT Co.,Ltd.MIDAS IT Co.,Ltd.Step 操作过程1）在结果工作目录树中选择CS16-Step 001(1)2D 单元应力 层 1-Soil SXX(中心)，确定板的应力变化2）在结果工作目录树中选择CS16-Step 001(1)1D 单元内力 梁/桁架Fx，确定锚杆轴力263030结果工作目录树结果工作目录树 CS16-Step 001(1)2D CS16-Step 001(1)2D 单元应力单元应力 Layer 1-Soil SXX(Layer 1-Soil SXX(中心）中心）12