MIDAS GTS-地铁施工阶段分析资料精
基于Midas／GTS的深基坑开挖与支护的数值分析
３ 三维数值模拟 ３．１ 数值模 型的建立
本 基 坑 是 狭 长矩 形 ，按 照 平 面 应变 考 虑 ， 确 定模 型尺 寸 为 ：取 长度 方 向４０ｍ，基坑 两 侧各 ３０ｍ，深 度 ４０ｍ的范 围 ，基坑 模型 网格 图如 图２所
示 。 土 体 单 元 采 用 ８节 点 的 实体 单 元 ，钻 孔 灌 注 桩 、 圈梁 、钢 围檩 及钢 支撑 均 采 用 梁 单 元 模 拟 ， 围护结 构 网格 图如 图３所示 。土体 的计 算 力 学模 型 采用 莫 尔一库伦 本构 模 型 ，整个 计 算模 型 共有 单 元数 ５７３０１个 ，节 点 数５９３４８个 。
撑 ； （４）继 续 外 挖 至 一１２．５ｍ，架 设 第 三 钢 支
撑 ； （５）继续开 挖 至基坑 底 。
４ 计算结果分析 ４．１ 不 同 开挖 工 况 的 变形 分 析
图２ 基坑 模 型 网格 图
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ＹＡＮＴＬＪ ＭＡ（） Ｊ Ｇ（）Ｎ（；ＣｔｔＥＮ（；
Ｎ０．３ Ｓｅｐｔ ｅｍｂｅｒ ２０１８
图３ 围护结 构 网格 图
３．２ 计算参数 及边界条件 模 拟 过程 中主 要 考虑 自重 ，并考 虑 离 綦 坑
撑平 面、竖 向设置 形式 及 支撑 刚度 等 。 本 文就 从 实 际 工程 出发 ，对 某 城 市地 铁 一
号 线 出入 段 线 深 基坑 开 挖 过程 的力 学模 拟 通 过 Ｍｉｄａｓ／ＧＴＳ来 实现 ，并就钢 支撑 布置 间距 、围护 桩 的问距 及 嵌 固深 度做 重 点分析 。
层 厚 （ｍ）
土 层 物理 参数
重度 １， 粘 聚力Ｃ 内摩擦 角
midas-gts数值分析方法介绍
与sap2000相比较，1）CAD建模型时，不需将曲线分段，因而不 需分小段施加荷载2）弹簧背离结构端可施加强制位移，满足反应位 移法分析要求3）经比较，计算结构内力较sap2000基本一致。
七、具体操作实例
3、水利大坝
二、midas-gts应用领域
4、桥台基础
二、midas-gts应用领域
5、边坡工程
二、midas-gts应用领域
6、基坑开挖
二、midas-gts应用领域
7、地铁隧道
二、midas-gts应用领域
二、midas-gts应用领域
8、铁路移动荷载
移动荷载
9、抗震分析
二、midas-gts应用领域
七-3、抗震分析
3、时程法分析 2）计算方法。 A、考虑水平和竖向地震波的影响，其加速度最大值按照
1（水平X方向）：0.85（水平Y方向）：0.65（竖向）的比例调整。 B、计算模型的侧面人工边界距地下结构为3倍车站水平有效宽度，
底面人工边界距结构为3倍车站竖向有效高度，上表面取至实际地表。 C、模型边界采用粘弹性吸收边界。为了定义粘性边界需要计算相应 的土体x, y, z方向上的阻尼比。计算阻尼的公式如下：
大或在横向有结构连接； B、地质条件沿地下结构纵向
变化较大，软硬不均； C、隧道线路存在急曲线。
七-3、抗震分析
2、反应位移法分析
1）计算荷载及其组合： A、地震作用（土层相对位移、结构惯性力和结构周围剪力作用），
可由一维土层地震反应分析得到；对于进行了工程场地地震安全 性评价工作的，应采用其得到的位移随深度的变化关系；对未进 行工程场地地震安全性评价工作的，可通过计算公式推算。 B、 非地震作用(土压、水压、自重等)取值、分类应按 《地铁设计规范》执行； C、抗震设计荷载组合应按《建筑抗震设计规范》规定执行。
midas GTS NX 地铁、隧道专题
与地层结构法的区别
地层结构法：
由于地层结构法相对荷载结构法，充分考虑了地下结构与周围 地层的相互作用。结合具体的施工过程可以充分模拟地下结构 以及周围地层在每一个施工工况的结构内力以及周围地层的变 形更能符合工程实际。因此，在今后的研究和发展中地层结构
法将得到广泛应用和发展。
适用性强（各种地层、洞室，非线性，施工过程等）；缺点：本 构关系难以准确给出。输入参数不正确，则给出错误结果。
地震工况有水弯矩
地震工况有水剪力
工程说明： 隧道全长175m，其中暗
洞段长143m，属短隧道。
隧道最大埋深23m，地 质条件为Ⅴ级围岩，最 大开挖跨度32.2m，属 软弱围岩大跨隧道。
二衬弯矩 荷载结构法计算模型
二衬水平变形
中隔墙竖向位移
中隔墙水平位移
地层损失法计算模型
地层竖向位移
第一主应力
第三主应力
北京迈达斯技术有限公司
数值法、解析法可用于上列后3种方法的任意一种
计算模型：平面模型、空间模型
Integrated Solution for Geotechnical and Tunnel Engineerings
荷载结构法的定义
荷载结构法认为：
地层对结构的作用只是产生作用在地下建筑结 构上的荷载（包括主动地层压力和被动地层抗 力） 以计算衬砌在荷载作用下产生的内力和变形的 方法称为荷载——结构法，该方法有时又称为 结构力学法。
6
1
6
施作Φ159×10大管棚，分部开挖扣拱，下挖至底板后
6
1
zc
7
71 7
1
zc
7
由下而上顺作二衬。
沿区间隧道走向，结构上部有多条管线，侧向有一小 型隧道。受影响较大的有Φ1000雨水管（距导洞拱顶径 向距离为7.8m）、Φ 1400上水管（距主洞拱顶径向距 离为6.0m）、700×500电信（距主洞拱顶径向距离为 6.8m）、Φ800上水管（距导洞拱顶径向距离为9.7m）、 1800×2300电力隧道（距导洞拱顶径向距离为9.1m）， 还有一些直径较小的天然气管和上水管。区间隧道与管 线及小型隧道的位置关系如左图所示。
12-隧道施工阶段固结分析 midas gts 用户手册 相信对MIDAS GTS 初学者绝对有用
基础例题 12隧道施工阶段固结分析1GTS 基础例题 12GTS 基础例题 12.- 隧道施工阶段固结分析运行GTS 概要 生成分析数据 属性 / 5 建立二维几何模型 矩形, 直线, 圆弧 / 9 交叉分割 / 12 生成二维网格 网格尺寸控制 / 13 映射网格 k-线面 / 15 自动划分平面网格 / 18 自动化分线网格 / 19 分析 荷载, 支撑 / 20 节点水头 / 22 定义施工阶段 / 23 分析工况 / 27 分析 / 29 查看分析结果 位移等值线 / 31 孔隙压力 / 32 应力等值线 / 33 随时间的孔隙压力变化 / 351 2 5101320302GTS 基础例题 12GTS 基础例题 12隧道施工阶段固结分析此操作例题中通过在GTS里直接输入坐标来建模并进行施工阶段固结分析。
此例题通 过二维的隧道模型在开挖隧道时同时考虑孔隙压力的变化及地基的变形的固结分析。
在第一个施工阶段里定义模型的地基的约束条件和外部边界的排水条件，在第二个施 工阶段里定义随着隧道的开挖其开挖面的排水条件及右侧地基的竖直位移约束条件。
熟悉在任意施工阶段用图形和表格输出结果的方法以及多种查看分析结果的方法。
运行GTS运行程序。
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.运行GTS 。
点击 文件 > 新建打开新项目。
弹出项目设定对话框。
项目名称里输入‘基础例题 12’。
模型类型指定为‘2D’。
分析约束指定为‘X-Z平面’。
单位系统里的内力, 长度, 时间指定为‘kN’, ‘m’, ‘day’。
其他的直接使用程序的默认值。
点击 。
10. 主菜单里选择视图 > 显示选项...。
11. 一般表单的网格 > 节点显示指定为‘False’。
12. 点击 。
1GTS 基础例题 12概要在此操作例题中使用的模型如下所示。
生成一种材料的地层、圆形隧道以及隧道周边 的衬砌之后进行施工阶段固结分析。
midas GTS 铁道移动荷载分析(动力)
路床
加固路基 上部路基 下部路基
粉沙
风化土
软岩
GTS 2D 16铁道移动荷载分析（动力）
1
01 材料特性
网格组属性
属性名称(ID) 软岩 风化土 粉沙 下部路基 上部路基 加固路基 路床 类型 平面 平面 平面 平面 平面 平面 平面 材料名称 (ID) 软岩 风化土 粉沙 下部路基 上部路基 加固路基 路床 特性名称 (ID) -
5
7
选择特殊节点，在节点对 应的时间上确认变形图表
GTS 2D 16铁道移动荷载分析（动力）
18
2
1
对应节点中载入每个荷载 进行累计由工作表格输出。 列车移动方向被模拟为在 节点间隔为2.5m，速度为1 80km/h，列车移动方向被 定义为美0.05输出一次
GTS 2D 16铁道移动荷载分析（动力） 13
12
Step
分析>分析工况
1
MIDAS IT Co., Ltd.
操作过程
2
1）在主菜单里选择【分析】 >分析工况 2）【添加】 3）【名称】处输入“铁道 移动荷载分析”，【类型】 选择“时程分析（线性）” 4）点击“分析控制” 5）频率中输入“10” 6）点击“确定” 7）如图所示，将组数据中 的单元和荷载拖放到“激 活数据” 8）点击【确定】
Step
MIDAS IT Co., Ltd.
网格组名 称 阮岩层 风化土层 分沙层 下部路基 层 上部陆基 层 加固路基 路床
•确认“GTS 2D例题16.gtb”文件中地基材质特性和材料特性
GTS 2D 16铁道移动荷载分析（动力） 2
02
Step
文件>打开
操作过程
midas gts NX分析工况
利用施工阶段分析可以模拟岩土的施工过程。施工阶段分析由多个施工阶段构成，可以 按各阶段激活或钝化荷载、边界条件或单元，这种荷载、边界或单元的变化适用于任一阶 段。在GTS NX中，可以使用如下多种分析功能进行施工阶段分析。 应力－边坡分析 施工阶段过程中的应力分析及边坡稳定分析。 渗流分析 按施工阶段的稳定流及瞬态流分析。 应力－渗流－边坡耦合分析 施工过程中进行渗流-应力耦合及边坡稳定分析。 固结分析 对施工阶段中堆土及环境变化的固结分析。 完全应力－渗流耦合分析 考虑非稳定渗流的完全应力- 渗流耦合分析。
file://C:\Users\002702\AppData\Local\Temp\~hhB27D.htm
2015/2/13
w
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新建
概要 创建执行分析的“分析工况”。设置各分析方法的使用的分析条件（网格组、边界条 件、荷载条件等）的阶段。特别是施工阶段分析的情况，可以采用5种不同的方法分析并且可 设定分析要用的数据。而且，可调整详细的分析选项及输出结果选项，并且可通过设置多个 施工阶段组对一个模型进行反复分析。
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பைடு நூலகம்
分析工况
岩土分析可以通过与一般的结构分析的比较来解释。结构分析强调在结构上起作用的不 确定性荷载的权重。因此，可对通过系统性地组合各种结果获取的最大构件力执行构件设 计。与此相反，在岩土分析中，与荷载相比更重视的是施工阶段及材料自身的不确定性，掌 握岩土内部的物理性状态是非常重要的。因此，在岩土分析中，建模过程中会采用实体单 元，使之最大限度地反映岩土的形状和施工状况。应尽可能地考虑材料的各种非线性、各向 异性及原场地应力状态，来反映真实的现场状态。 岩土分析的程序可用于模拟实际现场条件，判断设计或施工条件是否可行。在岩土分析 中，涵盖的分析领域从一般性的静力分析，到渗流分析、应力-渗流耦合分析、固结分析、施 工阶段分析、动力分析、边坡稳定分析等。 提供的岩土分析功能如下。在这部分简要地概述了分析方法和对分析选项进行说明。详 细的分析信息须参考理论分析手册第五章。 1. 静力分析（Static Analysis） （1）线性静力分析 （2）非线性静力分析（非线弹性或弹-塑性分析） 2. 3. 施工阶段分析（Construction Stage Analysis） 渗流分析（Seepage Analysis） （1）稳定流分析（Steady State） （2）瞬态流分析（Transient） 4. 应力-渗流耦合分析（Coupled Seepage-Stress Analysis） （1）渗流-应力连续分析（Seepage-Stress Sequential Analysis） （2）固结分析（Consolidation Analysis） （3）完全应力-渗流耦合分析（Fully-coupled Seepage-Stress Analysis） 5. 动力分析（Dynamic Analysis） （1）特征值分析（EigenValue Analysis） （2）反应谱分析（Response Spectrum Analysis） （3）线性时程分析（振型叠加法）（Linear Time History（Modal）） （4）线性时程分析（直接积分法）（Linear Time History（Direct）） （5）非线性时程分析（Nonlinear Time History Analysis） （6）二维等效线性分析（2D Equivalent Linear Analysis） 6. 边坡稳定分析（Slope Stability Analysis） （1）边坡稳定分析（SRM）（Strength Reduction Method） （2）边坡稳定分析（SAM）（Stress Analysis Method） （3）非线性时程分析 + SRM（Dynamic-Slope Coupled Analysis）
midasgts简单例题
有限元分析在隧道施工中的应用姓名：学号：手机：邮箱：摘要TBM全断面施工是现阶段特别是地铁隧道施工的重要方式之一，其速度快，成型好，支护及时，得到广泛的应用。
隧道的开挖方式和支护永远是隧道施工的重点话题。
隧道类型分为很多，大体上可以分为山岭隧道，浅埋隧道以及水下隧道。
在条件允许时，TBM都可以用作以上隧道的主要施工方式。
而在城市隧道施工过程中，由于一般城市隧道埋藏较浅，而且上层多有建筑物覆盖，所以施工要求较高，一般选取TBM活着浅埋暗挖法进行施工。
而由于浅埋暗挖法施工工期长，施工难度大，故TBM施工称为首选。
MIDAS gts是专门针对岩土问题，主要是基坑，隧道，边坡和渗流，都能进行有效分析计算的商业有限元软件。
在此选取某市政工程的地铁隧道施工，利用MIDAS GTS进行施工阶段模拟。
关键词：TBM，midas gts,隧道盾构法施工简介TBM（Tunnel Boring Machine）-----全断面隧道掘进机，掘进、支护、出渣等施工工序并行连续作业，是机、电、液、光、气等系统集成的工厂化流水线隧道施工装备，具有掘进速度快、利于环保、综合效益高等优点，可实现传统钻爆法难以实现的复杂地理地貌深埋长隧洞的施工，在中国水利、水电、交通、矿山、市政等隧道工程中应用正在迅猛增长。
软岩TBM适用于软弱性围岩施工的隧道掘进机，是目前城市地铁建设中速度快、质量好、安全性能高的先进技术。
采用盾构机施工的区间隧道，可以做到对土体弱扰动，不影响地面建筑物和交通，减少地上、地下的大量拆迁。
这两种设备的技术开发与应用，在我国地下工程领域具有十分广阔的前景。
TBM施工的优点：（1）快速。
TBM是一种集机、电、液压、传感、信息技术于一体的隧道施工成套设备，可以实现连续掘进，能同时完成破岩、出碴、支护等作业，实现了工厂化施工，掘进速度较快，效率较高。
（2）优质。
TBM采用滚刀进行破岩，避免了爆破作业，成洞周围岩层不会受爆破震动而破坏，洞壁完整光滑，超挖量少。
Midas理论分析
x
y
σ z Uniaxial loading
ε z
= Young’s modulus
E
σ
z
ε
z
Simple shear
τ xz
γ xz
= Shear modulus
E
σ
z
ε
z
Isotropic compression
σ 0
= Bulk modulus
K
τ
zx
τ
zx
Confined compression
表 1.1 固结特性参数和侧限模量的关系 与固结相关的参数
coefficient of volume change, mv
体膨胀系数
coefficient of compressibility, av
压缩系数
compression index, cc
压缩指数
与 M 的关系
mv
=
1 M
av
=
1+ e0 M
第一篇 MIDAS/GTS的分析功能
第一篇 MIDAS/GTS的分析功能
岩土分析(geotechnical analysis)与一般的结构分析(structural analysis)有较大 差异。一般的结构分析注重荷载的不确定性，所以在分析时会加载各种荷载，然后对 分析结果进行各种组合，最后取各组合中最不利的结果进行设计。岩土分析注重的是 施工阶段和材料的不确定性，所以决定岩土的物理状态显得格外重要。在岩土分析中 应尽量使用实体单元真实模拟围岩的状态、尽量接近地模拟岩土的非线性特点以及地 基应力状态(自应力和构造应力)、并且尽量真实地模拟施工阶段开挖过程，这样才会 得到比较真实的结果。
MIDAS-GTS在隧道和地铁工程中的应用
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小结：
在地下工程缺乏相应工程经验或者需要进行方 案选择的时候，利用数值计算软件，可以对工程有初步 和定性的认识，为工程设计提供重要参考。
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MIDAS/ GTS Training Course
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2 隧道及地下工程开挖对已有建筑设施的影响
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3 新建地下工程对已建地下工程的影响评价
（结合广佛地铁二、八线沙园地铁车站及曲线盾构隧道相邻建筑深 基坑开挖工程）
本工程地块位于广州市海珠区工业大道北十一橡胶厂内。地下室形状 为一不规则多边形，东侧是工业大道，其规划道路红线为40米；场地东南 侧临近已完成主体结构施工的沙园地铁站，东北侧临近广佛线地铁隧道。 南侧是榕景路，其规划道路红线为26米；西侧与26米规划路相接；北侧与 规划路相接。
图2-5 右洞开挖后的地层竖向位移图
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图2-6 围岩塑性拉应力区图
图2-7 围岩塑性压应力区图
图2-8 中隔墙最大压应力图
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图2-9 中隔墙最大拉应力图
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图2-1 联拱隧道整体模型
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图2-2 联拱隧道局部模型
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基于MIDAS GTS的顶管下穿施工对高铁桥梁影响的数值分析
基于MIDAS GTS的顶管下穿施工对高铁桥梁影响的数值分
析
陈祯
【期刊名称】《城市道桥与防洪》
【年(卷),期】2024()5
【摘要】为研究新建天然气管道下穿施工对京津城际铁路杨村特大桥的影响,以高压天然气管道穿越京津城际铁路防护套管工程为背景,对下穿京津城际铁路杨村特大桥段顶管施工进行设计,通过运用MIDAS GTS有限元软件对顶管施工下穿高铁桥梁进行有限元数值分析,得出了采取顶管下穿高铁桥梁施工,会引起铁路桥墩的扰动和变形,进而引起结构受力的变化。
在揭示了施工过程前后地层应力分布变化规律后,提出相关改进建议。
【总页数】5页(P227-230)
【作者】陈祯
【作者单位】中国铁路设计集团有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U445
【相关文献】
1.基于Midas/GTS的新建桥梁对既有桥梁安全影响分析
2.天津市软土地层地铁盾构区间下穿施工对京沪高铁南仓特大桥影响的数值分析
3.顶管下穿高铁桥梁对桥
墩的变形影响监测4.顶管下穿运营高速铁路桥梁安全影响分析5.基于Midas GTS 模拟管线施工对桥梁桩基稳定性的影响
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
MIDAS-GTS
M I D A S/G T S(岩土和隧道结构专用分析系统)简介1前言MIDAS(迈达斯)是一种有关结构设计有限元分析软件，由建筑/桥梁/岩土/机械等领域的10种软件组成，目前在造船，航空，电子，环境及医疗等新纪尖端科学及未来产业领域被全世界的工程技术人员所使用。
由韩国MIDAS IT公司开发。
MIDAS IT(MIDAS Information Technology Co.Ltd)正式成立于2000年9月1日，主要业务是开发和提供工程技术软件，并提供建筑结构设计咨询服务及电子商务的综合服务公司。
浦项制铁(POSCO)集团成立的第一个venture company，隶属于浦项制铁开发公司(POSCO E&C)。
POSCO E&C是POSCO的一个分支机构，是韩国具实力的建设公司之一。
自从1989年由POSCO集团成立专门机构开始开发MIDAS软件以来，MIDAS IT在不断追求完美的企业宗旨下获得了飞速发展。
目前在韩国结构软件市场中，MIDAS Family Program的市场占有率排第一位，在用户最满意的产品中也始终排在第一位。
北京迈达斯技术有限公司为MIDAS IT在中国的唯一独资子公司，于2002年11月正式成立。
负责MIDAS软件的中文版开发、销售和技术支持工作。
在进入中国市场的第一年，MIDAS软件的用户就已经发展到500多家。
其产品主要分为四块具体见下图1及表1：图1 MIDAS应用领域表1 MIDAS应用领域MIDAS Family Program 机械领域Nastran FX 机械领域通用结构分析系统Midas FX+ 通用有限元分析前后处理软件建筑领域midas Gen建筑领域通用结构分析及最优化设计系统midas ADS剪力墙住宅楼结构分析及自动最优化设计系统midas SDS 楼板和筏板分析及最优化设计系统midas Set 单体构件设计辅助程序midasDrawing结构施工图及材料用量自动计量软件桥梁领域midas Civil桥梁领域通用机构分析及最优化设计系统midasAbutment桥台自动设计系统midas Pier 桥墩自动设计系统midas Deck 桥梁RC板自动设计系统midas FEA 桥梁领域结构详细分析系统岩土领域midas GTS 地基及隧道结构专用分析系统midas GTS2维地基及隧道结构专用分析系统2D（即将发布）midas GeoX 桥梁脚手架等特殊结构专用分析系统2 MIDAS GTS（地基及隧道结构专用分析系统）2.1 关于MIDAS GTSGTS(Geotechnical and Tunnel analysis System)是包含施工阶段的应力分析和渗透分析等岩土和隧道所需的几乎所有分析功能的通用分析软件。
midas gts理论分析_1.概要
第一篇 MIDAS/GTS的分析功能岩土分析(geotechnical analysis)与一般的结构分析(structural analysis)有较大差异。
一般的结构分析注重荷载的不确定性，所以在分析时会加载各种荷载，然后对分析结果进行各种组合，最后取各组合中最不利的结果进行设计。
岩土分析注重的是施工阶段和材料的不确定性，所以决定岩土的物理状态显得格外重要。
在岩土分析中应尽量使用实体单元真实模拟围岩的状态、尽量接近地模拟岩土的非线性特点以及地基应力状态(自应力和构造应力)、并且尽量真实地模拟施工阶段开挖过程，这样才会得到比较真实的结果。
优秀的岩土分析程序应能真实地模拟现场条件和施工过程，并应为用户提供更多的材料模型和边界条件，让用户在做岩土分析时有更多的选择。
MIDAS/GTS不仅具有岩土分析所需的基本分析功能，并为用户提供了包含最新分析理论的强大的分析功能，是岩土和隧道分析与设计的最佳的解决方案之一。
MIDAS/GTS中提供的的分析功能如下：A. 静力分析 (static analysis)线弹性分析 (linear elastic analysis)非线性弹性分析 (nonlinear elastic analysis)弹性分析 (elastoplastic analysis)B. 施工阶段分析 (construction staged analysis)C. 渗流分析 (seepage analysis)稳定流分析 (steady state seepage analysis)非稳定流分析 (transient state seepage analysis)D. 渗流-应力耦合分析 (seepage stress analysis)1第一篇MIDAS/GTS的分析功能2 E. 固结分析 (consolidation analysis)排水/非排水分析 (drained/undrained analysis)固结分析 (consolidation analysis)F. 动力分析 (dynamic analysis)特征值分析 (eigenvalue analysis)反应谱分析 (response spectrum analysis)时程分析 (time history analysis)第一篇MIDAS/GTS的分析功能1. 静力分析 (Static Analysis)静力分析是指结构不发生振动状态下的分析，一般来说外部荷载的频率在结构的基本周期的1/3以下时可认为是静力荷载。
Midas GTS操作例题列表
GTS操作例题列表:基础例题1 二维平行隧道施工阶段分析2 三维隧道施工阶段分析3 三维连接隧道施工阶段分析4 二维路堤施工阶段分析5 三维基坑开挖阶段地下水渗流分析6 铁路移动荷载分析7 三维基坑支护施工阶段分析8 桥台基础施工阶段分析9 二维衬砌分析高级例题10 地铁施工阶段分析11 铁路隧道Y型连接段施工阶段分析12 城市交叠隧道施工阶段分析实际工程列表1 公路隧道-断层带区段2 公路隧道-断层带区段3 公路隧道-洞门_端差4 公路隧道-洞门_无端差5 公路隧道-曲线隧道6 公路隧道-三维并行隧道7 公路隧道-避难所8 公路隧道-河谷区段9 公路隧道-联拱隧道10 护岸结构-防浪堤连接区段11 护岸结构-护岸墙连接区段12 铁路隧道-横穿上部公路隧道13 地铁隧道-管棚支护导坑法隧道14 基础-桥台基础15 其他隧道-U形隧道16 土坝17 堆石坝验证例题列表1 无限弹性体上的圆孔2 无限弹性体上的球腔3 横观同性无限弹性体上的圆孔4 莫尔-库伦无限体上的圆孔5 各向不同应力作用下无限弹性体上的直线圆形隧道6 弹性地基上的条形基础7 条形荷载作用下的弹性Gibson地基8 弹性半无限体上的圆形基础9 莫尔-库伦地基上的条形和圆形基础10 条形基础承载力(粘聚力随深度变化)11 屈雷斯卡地基上的正方形基础12 冲切问题中的塑性流动13 剑桥粘土和修正剑桥粘土模型的三轴试验14 基坑支护15 倾斜面上的隧道挖掘16 [稳定流] 三角形土坝17 [稳定流] 限制水流的截水墙18 [稳定流] 坝基截流19 [稳态] 水库粘土层20 [稳态] 无侧限大坝渗流21 [稳定流] 倾斜渗透22 [稳定流] 大坝竖直面(Muskat问题)23 [稳定流] 向河堤无侧限流动24 [稳定流] 隧道渗流问题25 [非稳定流] 水井径向流26 [非稳定流] 固结分析27 [非稳定流] 水库蓄水分析28 [非稳定流] 水位骤降分析29 [固结] Cryer’s问题30 [固结] 饱和土固结分析。
midas GTS NX 地铁、隧道专题PPT幻灯片课件
轴力 2792KN
计算模型
工程说明： 某地铁工程，考虑地震动对
车站的影响，需要进行动力计算。 场地地震等级为E2，重现年期 475年，对应概率水准为50年超 越概率10%的设计地震动参数。
计算模型各土层所采用参数 参考相应勘察报告。计算采用三 维地层-结构动力相互作用模型， 计算模型的侧面人工边界距地下 结构的距离为64.35m，底面人 工边界宜取至结构底板以下15m， 上部边界取至地表。模型尺寸为： 250*150*45，模型边界为粘弹 性吸收边界，其计算模型及结果 如下。
35.27
11
1
3
32 3
3 1 fx
4
61
zc 7 1
71
6 61
7
zc
7
7 1 c
7
PBA工法结构断面及地层分布（单位：mm）
工程说明： 某地铁线区间为大跨段，采用PBA工法施工。大跨段
PBA工法结构断面如图2所示。区间结构埋深约7.6m， 开挖面净跨15.4m，高10.405m。两侧小导洞净跨 3.6m，小导洞内施作Φ1200@2000人工挖孔桩，拱顶 施作Φ159×10大管棚，分部开挖扣拱，下挖至底板后 由下而上顺作二衬。
地基的刚度。地基弹簧系数可使用地基基床系数(Modulus of Subgrade Reaction)乘以相应节点的从属面积(Tributary Area)计算而得，应该注意地基只能抵抗压力的作用。
Midas GTS 基础教程 三维隧道施工阶段分析
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GTS 1 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21GTS 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...；8. 将一般表单里网格 > 节点显示指定为‘False ’；9. 点击。
不使用栅格、坐标轴、基准时，可将其隐藏起来，以便于建模。
三维隧道施工阶段分析 (Tunnel Modeling Wizard)2 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 2-2GTS基础例题23岩层和土层的各项特性如下表：特性硬岩 软岩 土 类型MC MC MC 弹性模量(E)[tonf/m2]6e5 2e5 5000 泊松比(ν) 0.2 0.25 0.3 容重(Y)[tonf/m3] 2.6 2.5 1.8 饱和容重[tonf/m3] 2.6 2.5 1.8 侧压力系数 1 0.7 0.5 粘聚力(C)[tonf/m2] 300 20 2 内摩擦角（ϕ） 40 35 30 抗拉强化[tonf/m2]300 20 2GTS 基础例题 2-Table 1锚杆和喷射混凝土的结构材料特性如下表：GTS 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-Table 3特性 喷射混凝土 锚杆弹性模量(E)[tonf/m2]1.5e52.0e7 泊松比(ν) 0.2 0.3 容重[tonf/m3] 2.4 7.85 热膨胀系数(a)1e-6 1.2e-5三维隧道施工阶段分析 (Tunnel Modeling Wizard)4 建模助手下面利用建模助手进行建模。
MIDAS GTS-地铁施工阶段分析
位移 / 71
实体最大/最小主应力 / 74
喷混最大/最小主应力 / 77
桁架 Sx / 79
GTS 高级例题1
GTS高级例题1
建立由竖井、连接通道、主隧道组成的城市隧道模型后运行分析。 在此GTS里直接利用4节点4面体单元直接建模。
运行GTS
运行程序。
1. 运行GTS 。
2. 点击 文件 > 新建建立新项目。
1. 视图工具条里点击 WP法向。
2. 主菜单里选择几何 > 曲线 > 在工作平面上建立 > 二维矩形 (线组)…。
3. 确认生成矩形的方法为 。
4. 矩形对话框里确认显示为输入一个角点信息。
5. 位置处输入‘-45, -30’后按回车。
6. 矩形对话框里确认显示为输入对角点信息。
7. 位置处输入‘100, 61’后按回车。
GTS 高级例题 1 - 1 2
GTS 高级例题1
GTS 高级例题 1 - 2
材料不同的部分以及需要按阶段来施工的部分都捆绑成网格组，便于管理。网格组的 名称如下。此例题里竖井定义6个，连接通道定义3个，主隧道定义15个施工阶段。然 后在开挖后的阶段生成锚杆及喷射混凝土。
主隧道 #001~015
竖井 #001~006
26. 属性对话框里点击
按钮右侧的 。
27. 选择‘平面’。
28. 添加/修改平面属性对话框里确认号处指定为‘4’。
29. 名称处输入‘混凝土面板’。
30. 确认单元类型处指定为‘板’。
31. 为生成喷混材料点击材料右侧的
。
32. 添加/修改结构材料对话框里确认ID处输入‘4’。
33. 添加/修改结构材料对话框里名称处输入‘混凝土面板’。
midas施工阶段分析
希望是本无所谓有，无所谓无的。
这正如地上的路；其实地上本没有路，走的人多了，也便成了路。
本例题使用一个简单的两跨连续梁模型（图1）来重点介绍MIDAS/Civil 的施工阶段分析功能、钢束预应力荷载的输入方法以及查看分析结果的方法等。
主要包括分析预应力混凝土结构时定义钢束特性、钢束形状、输入预应力荷载、定义施工阶段等的方法，以及在分析结果中查看徐变和收缩、钢束预应力等引起的结构的应力和内力变化特性的步骤和方法。
图1. 分析模型桥梁概况及一般截面分析模型为一个两跨连续梁，其钢束的布置如图2所示，分为两个阶段来施工。
桥梁形式：两跨连续的预应力混凝土梁桥梁长度：L = 2@30 = 60.0 m图2. 立面图和剖面图希望是本无所谓有，无所谓无的。
这正如地上的路；其实地上本没有路，走的人多了，也便成了路。
预应力混凝土梁的分析步骤预应力混凝土梁的分析步骤如下。
1.定义材料和截面2.建立结构模型3.输入荷载恒荷载钢束特性和形状钢束预应力荷载4.定义施工阶段5.输入移动荷载数据6.运行结构分析7.查看结果希望是本无所谓有，无所谓无的。
这正如地上的路；其实地上本没有路，走的人多了，也便成了路。
希望是本无所谓有，无所谓无的。
这正如地上的路；其实地上本没有路，走的人多了，也便成了路。
使用的材料及其容许应力❑ 混凝土设计强度：2ck cm /kgf 400=f 初期抗压强度：2ci cm /kgf 270=f弹性模量：Ec=3,000Wc1.5 √fck+ 70,000 = 3.07×105kgf/cm 2 容许应力：❑预应力钢束 (KSD 7002 SWPC 7B-Φ15.2mm (0.6˝strand)屈服强度： 2py mm /kgf 160=f →strand /tonf 6.22=P y 抗拉强度： 2pu mm /kgf 190=f →strand /tonf 6.26=P u 截面面积： 2387.1cm A p = 弹性模量： 26p cm /kgf 10×0.2=E 张 拉力： fpi=0.7fpu=133kgf/mm 2 锚固装置滑动： mm 6=s Δ 磨擦系数： rad /30.0=μ m /006.0=k希望是本无所谓有，无所谓无的。
MIDAS_GTS帮助文件-分析
分析工况z功能定义分析工况，只有定义了分析工况才能进行分析。
针对一个荷载工况只能做一种类型的分析。
在分析工况中要指定分析模型、荷载组、边界组，即将三者联系起来并指定做某种分析。
z命令主菜单: 分析 > 分析工况...(Analysis > Analysis Case...)z输入<分析工况>添加(Add)添加新的分析工况。
编辑(Modify)修改已经建立的分析工况。
复制(Copy)复制已经建立的分析工况。
删除(Delete)删除已经建立的分析工况。
<添加/编辑分析工况>名称(Name)输入分析工况名称。
说明(Description)输入对分析工况的描述，可不输入。
分析类型(Analysis Type)选择分析类型。
程序中提供了八种分析类型。
1. 静力分析(Static)2. 施工阶段分析(Construction Stage)3. 特征值分析(Eigenvalue)4. 反应谱分析(Response Spectrum)5. 时程分析(Time History)6. 稳定流分析(Seepage(Steady-State))7. 非稳定流分析(Seepage(Transient))8. 固结分析(Consolidation)z参考分析前同时要确认一般分析控制(General Analysis Control)和分析选项(Analysis Option)。
分析类型 - 静力分析做静力分析。
定义分析模型和分析控制。
<添加/编辑分析控制-静力分析>分析模型(Analysis Model)选择分析中使用的单元组、边界组、荷载组。
激活和钝化均以组为单位。
分析控制(Analysis Control)点击右侧的定义分析控制选项。
静力分析的分析控制中要定义非线性分析控制选项。
分析类型 - 施工阶段分析做施工阶段分析。
因为施工阶段分析中使用的单元组、荷载组、边界组均在定义施工阶段命令中进行，所以在这里仅需定义分析控制。
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GTS 高级例题 1 - 1 2
GTS 高级例题1
GTS 高级例题 1 - 2
材料不同的部分以及需要按阶段来施工的部分都捆绑成网格组，便于管理。网格组的 名称如下。此例题里竖井定义6个，连接通道定义3个，主隧道定义15个施工阶段。然 后在开挖后的阶段生成锚杆及喷射混凝土。
主隧道 #001~015
竖井 #001~006
Soil
W Rock
S Rock 连接通道 #001~003
GTS 高级例题 1 - 3 此模型里的结构有锚杆,喷射混凝土, 混凝土面板等。其中只在竖井的开始部分的第 二阶段的施工阶段里设置混凝土面板,其它的部分都设置喷射混凝土和锚杆。
3
地铁施工阶段分析
4
使用的各属性的网格组如下所示。
类
属性 名称(ID)
直线, 旋转 / 39
生成网格
41
网格尺寸控制 / 41
自动划分实体网格 / 44
析取单元 / 46
自动划分线网格 / 48
重新命名网格组 / 53
修改参数 / 57
分析
58
支撑 / 58
自重 / 60
施工阶段建模助手 / 61
定义施工阶段 / 67
分析工况 / 68
分析 / 70
查看分析结果
71
3 土 莫尔库仑 5000 0.3 1.8 1.8 2.0 30 2.0 0.5
GTS 高级例题1
锚杆和喷射混凝土里使用的结构特性如下。
材料 ID
4 5 6
名称
弹性模量(E)
混凝土面板
2000000
主隧道/连接通道喷混
1500000
锚杆
20000000
GTS 高级例题 1 - Table 3
Poission’s Ratio (u) 0.2 0.2 0.3
15. 材料参数的摩擦角 (φ )处输入‘35’。
16. 材料参数的初始应力参数 K0 输入‘1.0’。
17. 本构模型的参数的抗拉强度处输入‘20’。
18. 确认排水参数指定为‘排水’。
19. 点击
。
6
GTS 高级例题1
GTS 高级例题 1 - 4
20. 添加/修改平面属性对话框里确认材料指定为‘软岩’。
地基特性如下所示。
ID
1
名称
软岩
类型
莫尔库仑
弹性模量(E)
200000
泊松比(u)
0.25
容重 (Y)
2.5
容重 (饱和)
2.5
粘聚力(C)
20
摩擦角( φ )
35
抗拉强度
20
初始应力参数 (Ko )
1.0
GTS 高级例题 1 - Table 2
2 风化岩 莫尔库仑 50000
0.3 2.3 2.3 2.0 33 2.0 0.7
材料 名称(ID) 特性 名称(ID)
型
软岩 (1)
实体
软岩 (1)
ㅡ
风化岩 (2) 实体 风化岩 (2)
ㅡ
土 (3)
实体
土 (3)
ㅡ
混凝土面板
混凝土面板
板
(4)
(4)
混凝土面板 (1)
主隧道/连接通
主隧道/连接通 主隧道/连接通
板
道喷混 (5)
道喷混 (5)
道喷混 (2)
竖井喷混(6) 板 竖井喷混 (5) 竖井喷混(3)
3. 弹出项目设置对话框。
4. 项目名称里输入‘高级例题 1’。
5. 其它的项直接使用程序的默认值。
6. 点击
。
7. 主菜单里选择视图 > 显示选项...。
8. 一般表单的网格 > 节点显示指定为‘False’。
9. 点击
。
1
地铁施工阶段分析
概要
这个操作例题中使用的模型如下所示。此模型的地形是由多个地层组成，且有竖井和 主隧道以及连接这两部分的连接通道。由于是左右对称的模型，所以只建立整体模型 的一半，将其适当的分割后进行施工阶段分析。
位移 / 71
实体最大/最小主应力 / 74
喷混最大/最小主应力 / 77
桁架 Sx / 79
GTS 高级例题1
GTS高级例题1
建立由竖井、连接通道、主隧道组成的城市隧道模型后运行分析。 在此GTS里直接利用4节点4面体单元直接建模。
运行GTS
运行程序。
1. 运行GTS 。
2. 点击 文件 > 新建建立新项目。
属性
生成属性。先生成软岩属性，之前先生成软岩材料。
1. 主菜单里选择模型 > 特性 > 属性…。
2. 属性 对话框里点击
按钮右侧的 选择‘实体’。
3. 确认添加/修改实体属性对话框里号处输入‘1’。
4. 名称里输入‘软岩’。
5. 确认单元 类型指定为‘实体’。
6. 为生成材料点击材料右侧的
。
7. 添加/修改岩土材料对话框里确认号处输入‘1’。
锚杆和喷射混凝土的截面特性如下表所示。
特性 ID 1 2 3
4
类型 平面 平面 平面 桁架/植入 式桁架
名称 混凝土面板 主隧道/连接通道喷混 竖井喷混
截面 ㅡ ㅡ ㅡ
锚杆
圆形
GTS 高级例题 1 - Table 4
几何
厚度
0.3
厚度 0.15
厚度
0.2
直径 0.025
5
地铁施工阶段分析
生成分析数据
21. 点击
。
7
地铁施工阶段分析
GTS 高级例题 1 - 5
生成风化岩属性，并事先生成风化岩材料。
22. 添加/修改实体属性对话框里确认号处指定为‘2’。
23. 参考图GTS 高级例题 1 – 6, 图GTS 高级例题 1 – 7和图GTS 高级例题 1 -
添加修改实体属性对话框 里指定为风化岩。
Table 1, GTS 高级例题 1 – Table 2重复步骤4到 21的过程生成‘风化岩’ 属性。
8. 名称里输入‘软岩’。
9. 模型 类型指定为‘莫尔-库仑’。
10. 材料参数的弹性模量(E)处输入‘200000’。
11. 材料参数的泊松比(u)处输入‘0.25’。
12. 材料参数的容重(Y)处输入‘2.5’。
13. 材料参数的容重(饱和)处输入‘2.5’。
14. 材料参数的粘聚力(C)处输入‘20’。
锚杆(7)
直线
锚杆(6)
锚杆(4)
GTS 高级例题 1 - Table 1
网格组 名称
软岩 竖井 #004, 005
主隧道 连接通道
风化岩 竖井 #003, 004
土 竖井 #006 竖井喷混 #005,
006 连接通道喷混
主隧道喷混 竖井喷混 # 001, 002, 003, 004
竖井锚杆 连接通道锚杆 主隧道锚杆
高级例题1
地铁施工阶段分析
GTS高级例题1.
- 地铁施工阶段分析
运行GTS
1
概要
2
生成分析数据
6
属性 / 6
几何建模
20
矩形, 隧道, 复制移动 / 20
扩展, 圆柱 / 25
嵌入, 分割实体 / 27
矩形, 转换, 分割实体 (主隧道) / 30
矩形, 转换, 分割实体 (连接通道) / 33
矩形, 转换, 分割实体 (竖井,岩土) / 36