MIDASGTS建模培訓教程演示文稿

MIDASGTS建模培訓教程演示文稿目前一頁\總數(shù)二十四頁\編于十四點“GTS不僅是通用的分析軟件,而且還是包含了巖土與隧道工程領域最新發(fā)展技術的專業(yè)程序,其功能包括應力分析、施工階段分析、滲流分析以及其它多種功能

…”方便快捷準確效益目前二頁\總數(shù)二十四頁\編于十四點幾何體(Geometry)的類型

目前三頁\總數(shù)二十四頁\編于十四點頂點

(x,y,z)空間坐標頂點

目前四頁\總數(shù)二十四頁\編于十四點線

連接兩個頂點圓弧、圓、多段線等都是線的幾何形式線組

有多條線組成可以是面的邊界線(閉合線組)E1E2線和線組

目前五頁\總數(shù)二十四頁\編于十四點面

由閉合的線組成平面、圓柱面、球面等都是面的幾何形式面組

有序的一組面組成子面之間是有公共邊界線的可以是體的表面組成（閉合的面組）公共線劃分網格時公共線節(jié)點耦合劃分網格時節(jié)點可能不耦合F1F2面和面租

目前六頁\總數(shù)二十四頁\編于十四點體封閉的面(邊界面就是殼)有面組的所有特性

-方向性的面組

-子面是共邊的體

目前七頁\總數(shù)二十四頁\編于十四點目前八頁\總數(shù)二十四頁\編于十四點線面頂點實體線組面組形狀組合形狀目前九頁\總數(shù)二十四頁\編于十四點形狀面子形狀線組1wire邊線5edges頂點5vertices形狀面組子形狀面2faces線組2wires邊線7edges頂點6vertices形狀面子形狀線組2wires邊線2edges頂點2vertices公共邊圓開始/結束頂點外部輪廓線組

(1條邊線)內部輪廓線組

(1條邊線)形狀體子形狀面組1shell面6faces線組6wires邊線12edges頂點8vertices形狀類型可以在特性窗口中查詢線和線組舉例

目前十頁\總數(shù)二十四頁\編于十四點直線圓弧圓橢圓樣條曲線線可以由一個曲線方程得到.

(可以是精確解或近似解)線組是由線組合而得到的.

(線首尾相連有公共點）

組合分解多段線

(3lines)矩形

(4lines)一般線組

(1arc+3lines)線和線組舉例

目前十一頁\總數(shù)二十四頁\編于十四點面可以用一個曲面方程表示.

(可以是精確解或近似解)

線延伸

面面組是由一組有序的面組成.

子面是共邊的.

線組延伸

面組

縫合,熔合分解平面圓柱面球面椎面圓環(huán)面樣條曲面面組

(2planes)面組

(2planes)“線+線

縫合”“面+面/線

熔合”面和面組組舉例

目前十二頁\總數(shù)二十四頁\編于十四點工作窗口工作目錄樹

(Pre/Post)特性窗口輸出窗口單位系統(tǒng)選擇

(過濾

&方法)工具欄捕捉視圖欄縮放動態(tài)視圖坐標

(GCS,WCS)程序界面介紹

目前十三頁\總數(shù)二十四頁\編于十四點動態(tài)的說明畫圖方法

(按鈕)坐標值的輸入

(捕捉,表達式)輸入方式

(絕對值，相對值等.)()括號+,-,*,/+,-,,^power(23=2^3)PI3.14159265…SQRT平方根SIN,COS,TAN,etc.三角函數(shù)Frequently-usedMathematicalExpressions選擇等待選擇輸入值

(表達式)(沒有被激活)預覽重置在已定義方向的長度或距離選擇類型在選擇過濾里面設置命令操作

目前十四頁\總數(shù)二十四頁\編于十四點實體定義方向

/基準軸選擇過濾基準軸基準軸方向基準軸基準面基準面法向基準平面線

(Line)直線的方向線圓/弧

(Circle/Arc)曲線/圓的法向線平面

(Plane)平面法向面旋轉面

(Revolved)旋轉面的旋轉軸面兩點向量兩點向量的方向-剖面剖面法向-線圓/弧平面旋轉面剖面法向圓平面面定義方向/坐標軸/平面目前十五頁\總數(shù)二十四頁\編于十四點選擇/取消選擇選擇方法選擇過濾選擇取消選擇

全部取消反選

點選/框選

圈選多邊形選擇多段線選擇選擇詢問顯示全選單元節(jié)點查詢圈選多邊形選擇多段線選擇檢測得到的實體表單選擇選擇詢問框選包括交叉選擇過濾目前十六頁\總數(shù)二十四頁\編于十四點巖土的有限元分析模型包含節(jié)點、單元、邊界條件。節(jié)點決定模型的位置，單元決定形狀和材料特性，邊界條件決定連接狀態(tài)。巖土分析就是為了分析巖土及與巖土連接的結構在荷載作用下的反應。巖土分析因為巖土材料特性、地下水以及地形等因素的不確定性，所以其分析結果受輸入的條件的影響較大。巖土分析目前十七頁\總數(shù)二十四頁\編于十四點因為巖土的構成非常復雜，所以完全真實地模擬巖土材料的剛度特性是非常困難和不現(xiàn)實也是不經濟的。在明確分析目的的情況下，適當簡化分析模型是必要的。例如，模擬埋深較大的隧道時，將上部覆土高度內的巖土都用有限元網格來模擬是不經濟的。此時可模擬適當范圍內的巖土，將上部覆土按外部荷載輸入也是比較經濟的方法。另外，應根據(jù)分析的目的選擇單元的類型以及確定模型的范圍。在設計中如果關心的是位移、應力以及支護的內力，則應該將模型的范圍擴大一些，單元也應該細分一些。但是像安全鑒定等探討巖土結構的安全性時，則可以將模型縮小一些，外部邊界條件也可以使用彈簧來模擬。巖土模型簡化目前十八頁\總數(shù)二十四頁\編于十四點建立數(shù)值分析模型時主要考慮事項如下：決定節(jié)點位置時，主要考慮結構的幾何形狀、材料、截面類型、荷載狀態(tài)等需要。節(jié)點位置的因素的影響。需要建立節(jié)點的位置如下：A.需要輸出分析結果的位置B.需要輸入荷載的位置C.材料變化的位置或規(guī)劃的邊界D.應力變化較大的位置E.巖土或結構形狀變化位置巖土模型建立目前十九頁\總數(shù)二十四頁\編于十四點線單元(桁架單元、梁單元等)雖然不受單元大小的影響，但是面單元和實體單元受單元大小、形狀、分布的影響，所以對應力變化較大或應力集中位置應細分單元。一般來說，需要細分單元的位置如下：A.幾何不連續(xù)位置，例如隧道地面的角部。B.荷載變化較大的位置，特別是有較大集中荷載作用位置C.剛度或特性值變化的位置D.不規(guī)則邊界位置E.可能發(fā)生應力集中位置F.需要精密的應力和內力結果的位置巖土模型建立目前二十頁\總數(shù)二十四頁\編于十四點目前二十一頁\總數(shù)二十四頁\編于十四點決定單元的大小和形狀時應考慮的事項如下：A.單元的尺寸和形狀盡量一致。B.在需要單元尺寸變化的位置，大小的變化應盡量按對數(shù)分布變化。C.相鄰單元的尺寸差異要小于1/2。D.計算應力用的單元盡量選用四節(jié)點的面單元或八節(jié)點的實體單元，單元的形狀比最好是1:1且不要超過1:4。為了傳遞剛度或計算位移為目的時，不要超過1:10。E.四邊形單元角度最好是90°，盡可能在45°~135°之間；三角形單元的角度最好是60°，盡可能在30°~150°之間。F.面單元的節(jié)點應盡量在同一平面內，不在同一平面內的高度差盡量不要超過1/100。巖土模型建立目前二十二頁\總數(shù)二十四頁\編于十四點--有限元法和k0法。--材料里輸入k0分析時，也要勾選k0。類型水平傾斜有限元法OkOkk0<1有限元法Okk0