midas详细操作过程--平面基坑应力渗流耦合分析

MIDAS/GTSTrainingCourseMIDASITCo.,Ltd.11.启动GTS/打开文件•在主菜单中依次选择视图显示选项.•确认一般表单下的网格节点显示为‘False’.•适用后关闭窗口.1打开“平面基坑应力渗流耦合分析模型.gtb”•打开GTS.•点击文件打开.•打开“平面基坑应力渗流耦合分析模型.gtb”.2显示选项输入特性3生成土层属性模型特性属性4输入材料参数•剩下的三个土层的模型类型同样为摩尔-库伦模型，用同样方式生成属性及其输入材料参数。具体参数见P4页表中所示。•在主菜单中依次选择模型特性属性.•添加中选择平面.•ID‘1’,名称中输入“回填土”.•确认单元类型为“平面应变”.•添加岩土材料•ID‘1’,名称中输入“回填土”.•模型类型设定为莫尔-库伦.•勾选抗拉强度并输入0.•具体的参数见图所示。•点击确认.•材料参数输入完成后在添加/修改平面属性窗口点击适用.MIDAS/GTSTrainingCourseMIDASITCo.,Ltd.3属性名称单元类型弹模（MPa）泊松比容重（kN/m3）渗流系数（m/day）粘聚力（kN/m2）内摩擦角（°）回填土平面应变80.35180.11025风化土平面应变280.33191230风化岩平面应变3000.3200.045035止水帷幕平面应变200.3221e-6内撑梁2100000.1879桩梁220000.225模型材料参数表MIDAS/GTSTrainingCourseMIDASITCo.,Ltd.45生成结构单元属性模型特性属性6输入材料参数•在主菜单中依次选择模型特性属性.•添加中选择直线.•名称中输入“内撑”.•确认单元类型为“梁”.•添加结构材料•名称中输入“钢”.•具体的参数见图所示。•点击确认.•材料参数输入完成后在添加/修改平面属性窗口点击适用.MIDAS/GTSTrainingCourseMIDASITCo.,Ltd.57生成结构单元截面特性接下来定义内撑单元的截面特性8设定截面参数•剩下的支护桩体属性用同样方式定义。其材料参数见P4表中所示，桩体截面为直径800mm。•点击“内撑”属性特性•名称中输入“内撑”.•确认单元类型为“梁”.•勾选“截面库”•选择截面类型为“H形”.•具体的参数见图所示。•点击确认.•确认之后，GTS会自动计算相关的特性参数。MIDAS/GTSTrainingCourseMIDASITCo.,Ltd.69属性生成确认•确认属性生成后点击关闭。3.几何操作10交叉分割几何曲线交叉分割…•在主菜单中依次选择几何曲线交叉分割…•点击显示全部（Ctrl+A）选择所有的线。•点击交叉分割窗口的‘适用’实行交叉分割命令。※为了顺利生成网格，所有线在交叉点处要分离开来。交叉分割就是实现这样过程的一种方法。自动划分平面网格•在主菜单依次选择网格自动网格划分平面…(F7).•如图所示选择回填土的边线.•类型选择为四边形.•网格尺寸按单元尺寸方式定义为0.5.•属性选择为回填土.•网格组输入为回填土.•确认独立注册各面网格不勾选.•确认合并节点勾选•点击预览确认网格尺寸.•点击适用生成网格.•风化土及风化岩也用同样方式生成网格（注意赋予不同的材料属性）.4.生成网格网格自动网格划分平面…回填土风化土风化岩MIDAS/GTSTrainingCourseMIDASITCo.,Ltd.913生成开挖体网格14添加开挖体所属单元•在树形的模型菜单中右击网格组•在出现的快捷菜单中选择“新网格组”•指定新网格组名称为“开挖1”•用同样的方式生成新网格组“开挖2”、“开挖3”、“开挖4”•右击网格组“开挖1”.•选择网格组-包括/排除网格组项•选择如上图所示的单元，点击“适用”•用同样的方式将单元添加至“开挖2”、“开挖3”、“开挖4。15开挖体网格生成确认生成支护单元网格网格建立网格扩展•在表单中选择节点1D.•选择支护桩顶位置处的节点•选择扩展方向为竖向•距离指定为“等间距”，尺寸0.5m，次数为20次•属性处选择为桩•点击适用.•用同样的方式生成右侧的支护桩及内撑1、内撑2、内撑3单元。（内撑单元扩展方向为水平向，扩展尺寸同样为0.5*20）17支护结构网格生成确认自重•在主菜单中依次选择模型荷载自重…•在荷载组名称中输入“自重”.•自重系数中的Z输为“-1”.•点击确认.5.荷载/边界条件模型荷载自重…19边界条件模型边界条件地面支承…•在主菜单中依次选择模型边界条件地面支承…•在边界组名称中输入“地基边界”.•点击显示全部(Ctrl+A)选择所有的网格.•点击确认.※地面支承是V200及后续版本中增加的一个功能，这个功能可以自动地设定基本边界条件.支护桩外侧水压•在主菜单中依次选择模型荷载连续梁单元荷载…•在荷载组名称中输入“外侧水压”.•选择单元类型指定为“选中的单元”•选中右侧桩的上下2节点，并选中右侧桩所有的梁单元•方向指定为整体X，参数设置如图所示。点击适用。•同样方式设定左侧支护桩水压（w2数值为100KN/m）。模型荷载连续梁单元荷载…21支护桩内侧水压•同样的方法来定义荷载组“内侧水压1”（下部水压为85KN/m）、“内侧水压2”（下部水压为70KN/m）“内侧水压3”（下部水压为55KN/m）“内侧水压4”（下部水压为35KN/m）•最终得到的水压荷载如下图所示。初始水头边界23开挖面水头边界模型边界非固结边界条件…•在主菜单中依次选择模型边界节点水头.•在边界组名称中输入“初始水头”.•选择模型左右两侧的两排节点.•指定节点水头类型为“总水头”，数值处输入12m。•点击确认.•用同样的方法生成开挖面水头边界“水头1”（总水头10.5m）、“水头2”（总水头9m）、“水头3”（总水头7.5m）、“水头4”（总水头5.5m），对应的节点及水头值如右上图所示。模型边界节点水头…生成施工阶段1•在主菜单中依次选择模型施工阶段定义施工阶段…•阶段名称中输入初始渗流•阶段类型选择为渗流（稳态）.•把左图所示的网格组数据以及初始水头边界拖进激活数据中..•点击保存.•再点击阶段号右侧的“新建”6.施工阶段模型施工阶段定义施工阶段…※进行初始渗流稳态分析是为了得到地基的初始孔隙水压分布（本例中设定的地下水位线位于地表处）生成施工阶段2•阶段名称中输入初始位移•阶段类型选择为施工.•把地基边界及自重拖入激活数据中•勾选“位移清零”•点击保存.•再点击阶段号右侧的“新建”模型施工阶段定义施工阶段…※勾选位移清零是为了既得到地基的初始地应力场，又将其在自重作用下的变形清除掉。因为地基在基坑开挖前其变形已经稳定。生成施工阶段3•阶段名称中输入“打入桩”•阶段类型选择为施工.•把网格“桩”拖入激活数据中•勾选“位移清零”•点击保存.•再点击阶段号右侧的“新建”模型施工阶段定义施工阶段…※由于支护桩施工一般是在基坑开挖之前进行，其施工期间的变形一般不计入基坑开挖引起的变形中，因此勾选位移清零。生成施工阶段4•阶段名称中输入“抽水1”•阶段类型选择为渗流（稳态）•把边界“水头1”拖入激活数据中•点击保存.•再点击阶段号右侧的“新建”模型施工阶段定义施工阶段…生成施工阶段5•阶段名称中输入“抽水1变形”•阶段类型选择为施工.•点击保存.•再点击阶段号右侧的“新建”模型施工阶段定义施工阶段…※本施工步中仅是把阶段类型修改为“施工”，而无其他网格及边界、荷载的激活或钝化。GTS内部会将前一阶段得到的孔隙水压场计入本施工步，从而得到第一步开挖之前的基坑降水（水头1）引进的变形。生成施工阶段6•阶段名称中输入“开挖1”•阶段类型选择为施工.•将荷载组“外侧水压”及“内水压1”激活•将网格组“开挖1”钝化•点击保存.•再点击阶段号右侧的“新建”模型施工阶段定义施工阶段…生成施工阶段7•阶段名称中输入“抽水2”•阶段类型选择为渗流（稳态）•把边界“水头2”拖入激活数据中，并把边界“水头1”拖入钝化数据中•点击保存.•再点击阶段号右侧的“新建”模型施工阶段定义施工阶段…生成施工阶段8•阶段名称中输入“抽水2变形”•阶段类型选择为施工.•点击保存.•再点击阶段号右侧的“新建”模型施工阶段定义施工阶段…生成施工阶段9~16•阶段名称中输入“开挖2”•阶段类型选择为施工.•将网格组“内撑1”激活，同时钝化“开挖2”•将荷载组“内水压2”激活，同时钝化“内水压1”•点击保存.模型施工阶段定义施工阶段…•按照以上定义施工阶段的过程，分别定义“抽水3”、“抽水3变形”、“开挖3”、“抽水4”、“抽水4变形”、“开挖4”等其余6个施工阶段的定义、•定义阶段的过程中注意阶段类型的修改，以及按照顺序进行不同网格及荷载的激活与钝化。MIDAS/GTSTrainingCourseMIDASITCo.,Ltd.2634分析工况生成7.分析工况•在主菜单中依次选择分