Midas GTS 基础教程 三维隧道施工阶段分析

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1、基础例题2三维隧道施工阶段分析GTS基础例题2-三维隧道施工阶段分析运行GTS1概要2建模助手6一般表单/5喷锚表单/8挖掘表单/12网格表单/13结果数据表单/20分析24查看分析结果26应力等值线/27查看等值面/32查看切片应力/34查看剖断面/38输出结果/39GTS基础例题2GTS基础例题2这个例题我们将使用GTS提供的隧道建模助手建立单向和双向开挖的隧道三维模型并进行分析。在后处理中，我们可以对于任意施工阶段按图形和表格的形式查看分析结果，还可以通过查看等值线、等值面、剖断面等多种方法对结果进行分析。运行GTS运行程序

2、并进行初始设定。1.运行GTS；2.点击文件>新建开始新项目；3.弹出项目设定对话框；4.在项目名称里输入‘基础例题2’；5.其它的使用程序设定的默认值；6.点击；7.在主菜单里选择视图>显示选项...；≤不使用栅格、坐标轴、基8.将一般表单里网格>节点显示指定为‘False’；准时，可将其隐藏起来，9.点击。以便于建模。1三维隧道施工阶段分析(TunnelModelingWizard)概要这个例题如下图所示，模拟的是一个处于不同岩土层内的隧道模型。尽管对于不同的岩层、土层需要使用不同的材料来模拟，增加了建模的复杂性，但这里我们可

3、以使用GTS的隧道建模助手，只需通过输入一些主要参数，就可以非常快捷地建模。GTS基础例题2-1土软岩硬岩GTS基础例题2-22GTS基础例题2岩层和土层的各项特性如下表：特性硬岩软岩土类型MCMCMC弹性模量(E)[tonf/m2]6e52e55000泊松比(ν)0.20.250.3容重(Y)[tonf/m3]2.62.51.8饱和容重[tonf/m3]2.62.51.8侧压力系数10.70.5粘聚力(C)[tonf/m2]300202内摩擦角（ϕ）403530抗拉强化[tonf/m2]300202GTS基础例题2-Table1

4、锚杆和喷射混凝土的结构材料特性如下表：特性喷射混凝土锚杆弹性模量(E)[tonf/m2]1.5e52.0e7泊松比(ν)0.20.3容重[tonf/m3]2.47.85热膨胀系数(a)1e-61.2e-5GTS基础例题2-Table2锚杆和喷射混凝土的截面特性如下表：区分类型尺寸喷射混凝土板厚度[m]0.16锚杆植入式桁架面积[m2]0.0005067GTS基础例题2-Table33三维隧道施工阶段分析(TunnelModelingWizard)建模助手下面利用建模助手进行建模。1.在主菜单选择模型>隧道建模助手…。≤≤隧道建模助

5、手可帮助我们方便快捷地完成隧道几何模型的建立、有限元网格的划分、边界条件、荷载工况、施工阶段的定义等整个过程的模拟。GTS基础例题2-34GTS基础例题2一般表单在一般表单，可以指定隧道的截面形式、地层的属性以及开挖方法。1.将类型指定为‘全部’；2.形状选择‘三心圆’；3.点击材料右侧的调出岩土材料特性对话框；GTS基础例题2-45三维隧道施工阶段分析(TunnelModelingWizard)通过调出的岩土材料特性对话框定义材料特性。4.名称中输入‘硬岩’；(可将输入的数据设定5.模型类型选择‘莫尔－库仑’；≤为建模助手的默认

6、值。6.弹性模量(E)输入‘6e5’；如果用户未修改初始默认值，右侧数据会显7.泊松比(ν)输入‘0.2’；示为默认值。8.容重(Y)输入‘2.6’；9.饱和容重(Ysat)输入‘2.6’；10.热膨胀系数(a)输入‘1e-6’；11.水平侧压力系数的K0x,K0y中分别输入‘1’；12.粘聚力(C)输入‘300’；13.内摩擦角(ϕ)输入‘40’；14.抗拉强度输入‘300’；15.弹性模量增量,粘聚力增量,参考高度中都输入‘0’；16.点击；；GTS基础例题2-56GTS基础例题2≤考虑初始应力时使17.不勾选初始应力分析材料

7、；≤用18.隧道孔数量指定为‘1’；定义隧道的形状并指定开挖方法。19.尺寸中对于R1输入‘6.5’；20.R2输入‘6’；21.A1输入‘60’；22.A2输入‘55’；≤选择图6中隧道图示上23.不勾选包括仰拱；方的实际形状，并点击24.不勾选非对称截面；，可显示根据输入的参数被更新的隧道25.开挖方法中选择‘全断面开挖’。≤形状。GTS基础例题2-67三维隧道施工阶段分析(TunnelModelingWizard)喷锚表单在喷锚表单可定义喷射混凝土和锚杆的属性及分布状况。1.点击喷锚表单；≤不勾选的话，就会2.勾选喷射混凝土

8、；≤不模拟喷射混凝土3.点击喷射混凝土特性右侧的，调出喷射混凝土特性对话框；GTS基础例题2-78GTS基础例题2输入喷射混凝土的特性值。4.名称中输入名称；5.弹性模量(E)输入‘1.5e5’；6.泊松比(ν)输入‘0.2’；7.容重(Y)输入‘