GTS在水利工程中的应用
midas-gts数值分析方法介绍-PPT精选文档-精选文档
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。
7、地铁隧道
二、midas-gts应用领域
8、铁路移动荷载
移动荷载
二、midas-gts应用领域
9、抗震分析
三、midas-gts分析功能
提供的分析功能如下：
各种分析类型可参考程序自带例题，或yantubbs论坛、仿真论坛等。 D:\Program Files\MIDAS\GTS
四、单元类型
建模相对复杂，分析时间较长，详见相关例题。
3、以八号线下穿平瓦房风险源计算实例介绍平面应变分析方法。 4、具体实例操作。
七、具体操作实例
地铁结构常用分析类型具体实例操作： 1、线性静力分析（荷载-结构模型）； 2、施工阶段分析（地层-结构模型）； 3、抗震分析。
七-3、抗震分析
根据《城市轨道交通结构抗震设计规范》（征求意见稿），抗震 设防烈度为7 度及以上的地下车站结构和区间隧道结构，应进行结构 抗震性能的验算；7 度区地质条件及结构形式简单的区间隧道结构， 可不进行抗震性能验算。计算内容包括反应位移法、时程法分析等。
地铁结构常用分析类型具体实例操作： 1、线性静力分析（荷载-结构模型）； 2、施工阶段分析（地层-结构模型）； 3、抗震分析。
七-2、施工阶段分析
1 、一般问题可采用平面应变分析；涉及到不规则地下结构、交叉隧 道等空间问题需进程三维模型分析。
工程概况-GTS土石坝有限元应力变形计算
MIDAS IT Co., Ltd.
知识要点：
非线性弹性模型邓肯-张：
优点：简单、经验多
可以反映土体变形的非线性； 在一定程度上可以反映土体变形的弹塑性 ； 建立在广义虎克定律的弹性理论的基础上，很容易为工程界接受； 模型参数不多，物理意义明确 ； 确定模型参数只需常规三轴压缩试验； 在岩土工程界得到广泛应用，积累了大量的经验。 缺点：理论基础有限制，仅仅是变模量的弹性模型 不能反映土的剪缩和剪胀性 ； 不能反映不同应力路径的影响 ； 没有考虑中主应力的影响 ； 其计算结果和原型观测结果相比往往存在相当的误差。
MIDAS/ GTS Training Course
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知识要点：
修正后结果
o
s 2z hz s
计算值
z
7
MIDAS/ GTS Training Course
We Analyze and MIDAS DesignIT the Co., Future Ltd.
midas/GTS 技术培训之
GTS土石坝有限元应力变形计算
Material Version 2.6.0, 2008
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1
MIDAS/ GTS Training Course
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工程概况：
对于水利工程设计人员来说，大坝安全性是最为关心的问题，而大坝的应力变 形直接关系到将来能否安全运行。因此必须弄清楚大坝在各个时期、各种工况下的应 力变形状况。 利用有限元对大坝进行应力变形计算，并根据计算结果来细致分析坝体的安全 性，弄清楚哪里是薄弱环节，心墙的应力拱效应如何，选取怎样的心墙设计坡度最为 有利，如何合理的进行材料分区设计等等，都是我们进行数值计算分析研究的主要目 的。 粗反滤 细堆石料 堆石料1区 堆石料2区 围堰 细反滤
全站仪、计算器在三峡上游隔流堤施工测量中的应用
科技信息2008年第28期SCIENCE &TECHNO LO GY INFORMATION 在三峡水利枢纽通航建筑物上游隔流堤施工中,我们采用日本拓普康GTS —711全站仪和CASIOfx —4500p 计算器进行施工测量放样。
拓普康GT S —711全站仪操作非常便利,我们在测量时只要建好测量工作名称,然后在仪器内存的测量控制点中找到相应的测站点和后视点,建立好测站点和后视点之间的测量后视角度后,就可以进行测放点的坐标测量。
将全站仪所测的点的坐标输入到CASIOfx —4500p 计算器中,计算器按照测放部位相应的程序进行砼浇筑线的测放,二者相互配合使隔流堤放样快速、方便,而且还保证了测量放样的准确性。
依据隔流堤设计图纸,我们编写如下程序:1.隔流堤航道侧边坡、长江侧边坡及一期边坡砼浇筑线测放程序:Lbl 1:{A}:A “X1”:{B}B “Y1”Lbl2:{C}:C “X2”:{D}D “Y2”E=C-A:F=D-B V=pol(F,E )T =WT>0=〉Goto 3ΔT =360+TLbl 3:p=1=〉Goto6Δ(一期1:3边坡)Lbl 4:p=2=〉Goto7Δ(航道侧1:2边坡)Lbl 5:Z =V*cos(T-19°25′15.06″)▲(长江侧1:3边坡)L=V*sin(T -19°25′15.06″)▲H=(55-L )/3+135▲Goto8ΔLbl6:Z =V*cos(T -19°25′15.06″)-45.82▲L =V*sin(T-19°25′15.06″)▲H=130-L /3▲Goto 8ΔLbl7:Z =V*cos(T -379°25′15.06″)▲L =V*sin(T-379°25′15.06″)▲H=130+(50+L )/2▲Lbl 8:{M }:MLbl 9:M =999=〉Goto11:≠>M =998≠>Goto2ΔΔLbl 10:M =999=〉Goto 12:≠>M =998≠>Go to 2ΔΔLbl 11:A=47525.793;B=17326.864Goto 1ΔLbl12:A=47487.086;B=17389.095Goto 1Δ程序说明:(1)隔流堤航道侧1:2边坡、长江侧1:3边坡放样时,是将M =999运行,使A 和B 的值为隔流堤堤头圆弧的圆心点坐标值,该点的桩点为0+000,隔流堤中心线在计算时为距离“0”点,距离在航道侧时为负值,在长江侧时为正值;(2)隔流堤一期1:3边坡放样时,先将M=1000运行,使A 和B 为一期边坡控制点的坐标,该点在该边设计130高程的坡顶线上,相对于隔流堤的桩号为0-045.82,该顶线在计算时为距离“0”点;(3)在以上3个部位的放样中,当A 和B 的值为相当部位的控制点坐标值时,P=1为一期1:3边坡的计算方法、P=2为航道侧1:2边坡的计算方法、P=3为长江侧1:3边坡的计算方法,M=998是在计算过程中,不在显示控制点的坐标值,而是要求输入测放点的坐标值;()程序中“Z ”为桩号、“L ”为测放点一隔流堤中心线的距离、“”为设计高程。
MIDAS-GTS在水利工程中的应用-黄河勘测设计规划有限公司
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断层
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上下游水位
上游水位：根据设计水位、正常蓄水位、汛 限水位和死水位，分为315.16m、313m、 303.9m、277m四种情况。 下游水位：取230m和190m进行计算。
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结果分析
不同上下游水位下的渗流量（万方/年）
上游水位 下游水位 无帷幕 设置帷幕 599.17 556.03 568.94 525.72 315.16 190 230 190 313 230 190 303.9 230 190 277 230
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南水北调中线穿黄工程 高边坡渗控措施分析
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南水北调中线穿黄工程 高边坡渗控措施分析地下水位变化过程黄河勘测规划设计有限公司
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Midas/GTS使用体会
☺ 优点
计算功能较全 前处理方便，清晰 接口较好，数据交换方便 不足或建议 无法识别命令流 数据存储有时过大
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F49断层
廊道
排水井
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未设置 排水井
设置 排水井
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黄河下游标准化堤防渗透稳定性分析
原始断面
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黄河下游标准化堤防渗透稳定性分析
原始断面+淤背
淤背
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断层名称 F4 F2 F16 F18 F49 F20 F21 F22 F50 L2
GIS、GPS、RS技术在水利建设领域中的应用探讨.
GIS、GPS、RS技术在水利建设领域中的应用探讨论文导读： 3S技术是遥感技术(Remote sensing。
简称RS)、地理信息系统(Geographic InformationSystem。
简称GIS)和全球定位系统(Global PositioningSystem。
质和量两方面也都难以满足水利信息化的要求。
关键词：水利信息化，遥感技术，全球定位系统，地理信息系统0 背景 3S技术是遥感技术(Remote sensing，简称RS)、地理信息系统(Geographic InformationSystem，简称GIS)和全球定位系统(Global PositioningSystem，简称GPS)的统称，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术，是现代社会持续发展、资源合理规划利用、城乡规划与管理、自然灾害动态监测与防治等的重要技术手段，是地学研究走向定量化的科学方法之一，也是水利信息数字化的关键技术之一。
水利建设及管理是一个信息密集型行业，一方面，水利部门要向社会提供大量的水利信息，如汛情旱情信息、水质和水量信息、水资源信息和水利工程信息等；另一方面，水利部门也离不开相关行业的信息支持，如气象信息、地理环境信息、社会经济信息等。
当今世界信息技术的飞速发展对水利信息的采集、传输、处理、共享方式等都提出了更高的要求，传统的信息采集技术在时间、空间、采集频度和精度方面与水利建设各项工作的整体需求已不相适应，质和量两方面也都难以满足水利信息化的要求，因此，水利建设及管理噩需借助3S技术提升水利建设及管理的效率及效益。
1 GPS技术及其应用 1.1 GPS简介 GPS（Global Positioning System，全球定位系统）是美国从20 世纪70 年代开始研制，历时20年，耗资200 亿美元于1994年全面建成的具有海、陆、空全方位实施三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。
GTS在边坡动态施工设计中的运用
７ ８・
第４ １卷 第 ４期 ２ ０ １ ５年 ２ 月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣ ＨＩ Ｔ ＥＣ Ｔ ＵＲ Ｅ
Ｖｏ １ ． ４１ Ｎｏ ． ４ Ｆｅ ｂ． ２ ０１ ５
文章编号 ： １ ０ ０ ９ — ６ ８ ２ ５ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ４ — ０ ０ ７ ８ － ０ ２
简化处理 ， 荷载简化为主要为 自重 ； 边界 上限制节 点 向厂房 的上 、
２ 工程 地质 体模 型及 计算 参数
． １ 边坡模 型的 建立 房后缘边坡开挖 为例 ， 说明Ｇ Ｔ Ｓ软件在边坡开挖支 护设 计过 程 中 ２ 厂房的后缘边坡较 高 ， 采用 厂房 的纵 轴线 剖 面建立 模 型 ， 为 的指 导 作 用 。
１ 工程 实例
１ ． １ 工 程 概 况
为２ ． ５ ｍ， 坡 比为 １ ： ０ ． ５ 。
１ ． ２ 厂房 工程 地质 条件
１ ） 地形地貌 。厂址区位于左岸 Ｒ Ｃ Ｃ重 力坝坝 后近河 边 的山 坡上， 山坡地形 总体较 缓 ， 自然 坡度 一般为 ５ 。～１ ５ 。 ， 但 靠河 边地
形多较 陡 ， 部 分 为 基 岩 陡 壁 。２ ） 地 层 岩 性 。 厂 区 多 基 岩 出露 ， 覆
简化建 模的复杂性 ， 边坡 模型对岩体 的节 理 、 构造等 不进行 建模 ， 而在本 构模 型的选取 中给予考 虑。边坡范 围内均为 千枚 岩 ， 岩 层 产 状与剖面大角度相交 ， 且岩体 内地下水 稳定 ， 渗流 系数小 ， 不 考
电站 厂房采用地面厂房 ， 横 向长约 １ ０ ０ ｍ， 纵 向宽约 ４ ２ ｉ ３ ＂ １ ， 最 大 开挖深度约 ６ ７ ｍ， 建基 面高程 约 １ ０ ８ ． ５ ０ ｍ。边坡为 电站厂房 的
GTS在水利工程中的应用
GTS在水利工程中的应用midas/gts在水利水电工程中的应用midas/gts不仅是通用的分析软件,而且是包含了岩土和水利工程领域最近发展技术的专业程序,其功能包括应力分析、施工阶段分析、渗流分析、固结分析以及其他功能，在水利水电工程的设计和安全校和中得到了广泛的应用，取得了较好的效果。
midas/gts为全面、深入分析水利水电工程中的问题提供更多了强有力的积极支持。
例如：提供更多了极为常用的duncan-zhang岩土材料本构演示堆石坝和多数中国地区地质；提供更多基于达西定律的稳态上涌和非稳态流分析以及渗流/形变耦合分析；提供更多多样的岩土力学的演示方法用作确认地质地层中发生的断层、软硬件夹层、节理裂隙等特定的地质拎特性；提供更多继后施工阶段变化的边界形变释放出来系数；提供更多了各种动力时间分数技术和振型运算技术，为不当地质拎的动力抗震分析提供更多了稳固的基础；提供更多了各种动力分析方式：自振周期、反应谱分析（频域分析）、时程分析（时域分析），且程序附带地震波数据库、自动分解成地震波、与静力分析结果的女团功能。
midas/gts化解的水利水电工程问题包含：水坝（包括堆石坝、重力坝、拱坝）的三维仿真模拟水坝（拱坝、重力坝、堆石坝）的动力抗震分析；大型渡槽结构地下管道以及架空管道结构中存有的地震响应分析、管道与土的相互作用堆石坝方面的应用领域（邓肯模型）晶化下陷、渗流等等坝体徐变方面的分析（2021年12月ver300版本）水下结构抗震分析水闸、底板等辅助结构的设计和分析电力系统结构抗震分析地下厂房开凿施工阶段分析土石坝施工阶段的平衡分析一、大坝应力-应变静力分析midas/gts提供更多了直观的三维建模功能，对大坝地层面的演示提供更多了多种方式，可以很方便的对大坝进行三维实体模拟。
midas/gts提供更多了施工阶段分析，可以按照施工围垦和蓄水过程，演示坝体分期读取的条件，并反映坝体不连续界面的力学特性。
GTS在国内实际工程中的应用
目录
工程实例 ................................................................................................................................... 1 一、隧洞工程 ....................................................................................................................... 2 联拱隧道三导洞——全断面二次衬砌工艺 ................................................................... 2 地下厂房施工阶段分析 ................................................................................................... 4 盾构隧道推进对机场外排水渠的影响分析 ................................................................... 6 二、地铁工程 ....................................................................................................................... 8 PBA(洞桩)法模拟 ............................................................................................................ 8 地铁盖挖法施工过程模拟 ............................................................................................. 10 上海四号线大连路站出入口改造工程 ......................................................................... 12 三、基坑工程 ..................................................................................................................... 14 上海 10 号线凯旋路站周边基坑开挖数值模拟 ........................................................... 14 上海世博会浦东园区二维基坑开挖数值模拟 ............................................................. 16 四、边坡工程 ..................................................................................................................... 18 滑坡稳定性分析实例 ..................................................................................................... 18 五、桩基工程 ..................................................................................................................... 20 新建道路对某大桥桩基影响分析 ................................................................................. 20 桩基施工对地下管线的影响 ......................................................................................... 22 六、换(填)土工程 .............................................................................................................. 24 上海世博公园地铁 8 号线保护区域内景观覆土方案 ................................................. 24 高速公路软土地基处理分析 ......................................................................................... 26 土工格栅实例计算 ......................................................................................................... 28 七、荷载结构法 ................................................................................................................. 30 凤凰山隧道设计计算 ..................................................................................................... 30 通缝与错缝管片结构分析 ............................................................................................. 31
GTS NX功能介绍-new
--地震荷载 --移动荷载 --爆破荷载 --动力荷载助手
列车影响分析
列车运行对古建筑影响
地铁车站荷载分析 一维自由场分析
Part Ⅱ GTS NX功能分享
边坡稳定分析：
--强度折减法 --极限应力平衡法
分析内容：
--2D/3D稳定分析
--可考虑降雨影响
--可考虑支挡结构影响 --可进行施工阶段分析
--可考虑锚杆锚索影响 --可进行渗流应力耦合
Part Ⅱ GTS NX功能分享
固结分析：
--比奥固结理论
分析内容：
--堆土效应分析 --排水效应分析 --地基处理方案评估
--材料换填模拟 --可考虑CFG桩等效果
堆土模拟
排水分析
Part Ⅱ GTS NX功能分享 NX功能
Part Ⅱ GTS NX功能分享
Mz
Mz
Qz Mx
B
N xx
My
Qy
N xx Mx
A
Qy My
ECS y
F
C
Stress recovery point (I-section)
ECS z
E
D
Байду номын сангаас
六面体网格 + 绑定焊接 + 植入式单元
Part Ⅱ GTS NX功能分享
NX 4 曲面NX
[利用电子地形数据生成地表数据模式]
[利用勘探资料生成地表+地层模式]
Part Ⅲ GTS NX之工程应用 基坑—临近地下广场&管线
基坑工程
项目
上海地铁7号线大场镇站与沪太 路商业广场地下连通道改造
工程 类型
基坑
基于GTS的中朝界河——鸭绿江流域水情报汛技术研究
第 6 期 2015 年 12 月水利信息化Water Resources InformatizationNO.6Dec.,2015基于 GTS 的中朝界河——鸭绿江流域水情报汛技术研究于德全 1，顾燕平 2，梁凤利 3，金 鑫2（1. 辽宁省瓦房店市林业水利局，辽宁 大连 116300；2. 辽宁省水文局，辽宁 沈阳 110003；3. 辽宁省瓦房店市松树水库管理局，辽宁 大连 116302）摘 要：随着信息技术的发展，中朝界河防汛工作对水情信息要求的提高，原有的中朝国际报汛方式暴露出时效性差、费用高、信息转换复杂等问题，因此开发中朝水情报汛系统尤为重要。
结合朝鲜通讯情况，基于 GTS 开发中朝水情报汛系统，系统设计遵循部署简便、覆盖全面、运行稳定的原则，系统采用 DotNet Framework 技术框架，采用 Web Service 技术实现远程数据传输，系统的应用提高中朝报汛的时效性、经济性和安全性，成果为中朝两国鸭绿江流域防洪减灾，界河的水资源开发利用和保护等提供及时的水文情报预报信息服务。
关键词：水情信息；报汛系统；GTS ；鸭绿江中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1674-9405(2015)06-0054-04收稿日期：2015-02-10作者简介：于德全（1973-），男，辽宁瓦房店人，工程师，从事河道工程的建设与管理工作。
丹东市是我国最大的边境城市，丹东港是我国大陆海岸线最北端的国际贸易商港，是我国沿海北部第一大港口，是我国与朝鲜半岛及日本列岛距离最近的港口之一，是我国欧亚大陆桥东端进入朝鲜半岛的桥头堡。
丹东这座现代化城市，正在成为东北亚地区重要的人流、物流和信息流的交汇城市。
而鸭绿江正是流经丹东市的主要河流，也是我国重要的跨界河流。
鸭绿江流域的防洪安全对丹东市尤为重要。
及时的水文情报预报信息对中朝 2 国边界区域的防洪减灾尤为重要 [1]。
1 中朝水情报汛1.1 由来1957 年 12 月 31 日中朝 2 国在平壤第一次签订了《中华人民共和国水利部和朝鲜民主主义人民共和国中央气象台关于水文工作合作的协定》（以下简称《协定》），双方于 1978，1990，2004 年对《协定》进行了修改和续签。
基于MIDAS GTS的山区土石坝三维渗流精细模型分析
基于MIDAS GTS的山区土石坝三维渗流精细模型分析
任朋;周广森
【期刊名称】《水利技术监督》
【年(卷),期】2022()11
【摘要】为了精细化分析山区土石坝渗流规律,充分考虑地形、地质的空间形态对渗流计算结果的影响。
通过建立基于地形、地质精细模型的土石坝三维渗流计算模型,实现对山区土石坝渗流的精细计算。
以贵州某水利工程为例,分别通过三维渗流
精细模型和传统二维渗流计算模型计算在不同工况下渗流情况,结果表明,与二维渗
流计算相比,三维渗流计算结果更能反映实际渗流规律,可以精准计算土石坝渗流量。
对山区土石坝的渗流计算有一定的指导意义。
【总页数】4页(P187-190)
【作者】任朋;周广森
【作者单位】青岛市水利勘测设计研究院有限公司;济南大学水利与环境学院
【正文语种】中文
【中图分类】TV223.4
【相关文献】
1.基于 MIDAS／GTS 的高压隧洞渗流场与应力场耦合分析
2.基于MIDAS/GTS的尾矿库三维渗流分析
3.基于MIDAS—GTS的渗流—应力耦合作用下边坡稳定性分析
4.基于Midas GTS NX土的三种本构模型工程应用实例
5.基于MIDAS GTS的
某水利枢纽大坝渗流分析研究
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水利工程土石围堰稳定性计算
水利工程土石围堰稳定性计算摘要：土石围堰由土石填筑而成，是为水利工程建设施工制造干地环境而修建的临时性围护建筑物。
其安全与否直接影响着主体工程的进展情况和施工人员的生命安全。
依托引水隧洞的土石围堰工程，基于Midas/GTS软件功能，应用渗流理论和有限元强度折减法，计算分析土石围堰的渗流稳定和边坡稳定分析。
关键词：土石围堰；Midas/GTS；稳定性中图分类号：TV551文献标识码：A文章编号：2095-0438（2019）08-0001-03（绥化学院农业与水利工程学院黑龙江绥化152000）一、工程介绍工程位于西南某江河流段，大坝为重力坝，装机容量475MW。
大坝基础高程2018m，坝顶高程2110m，正常蓄水位2080m，最大坝高92m，坝顶长500m，采用坝后式地面厂房。
该水电站采用的是左岸引水隧洞导流。
隧洞口围堰采用土工膜斜墙土石围堰，围堰堰顶高程2800m，最大堰高7.9m，最大挡水水头约为6.2m，堰基采用封闭式砼防渗墙，防渗墙最大深度18m，厚0.8m。
引水隧洞设于库区左岸，为有压隧洞后接竖井及有压隧洞，全长约14.5km，隧洞进口底板高程2096m，开挖断面为马蹄形，出口底板高程1971m，比降2‰，引水流量120m3/s，隧洞口采用土石围堰制造干法施工环境。
综合考虑现场施工进度和计划安排，临时土石围堰设计位置刚好处于距隧洞口10m处，典型二维断面如图所示。
围堰底部宽38.2m，顶部通行宽7m，南侧边坡最大斜率为1：1.5，围堰南侧联通河流，最高水位和最高低水位分别是6.2m和4.8m，如图1-1所示。
图1-1土石围堰剖面图二、影响土石围堰安全的因素（一）渗流。
围堰通常以临时建筑的形式出现在工程中，通常在隧洞施工导流期间给主体工程阻挡洪水而创造所需要的干燥的施工环境[1]。
并且由于土石围堰具有历史悠久、能充分利用当地材料，地基适应性强，造价低，施工简便等优点而成为当今世界大多数国家临时围堰的首选。
基于CAD-CAE集成平台和MidasGTS-NX的莽山水库工程沥青混凝土心墙副坝三维有限元渗流计算
基于CAD-CAE集成平台和MidasGTS-NX的莽山水库工程沥青混凝土心墙副坝三维有限元渗流计算分析摘要：随着工程计算需求的增加和计算软件的不息进步，接受CAD/CAE集成平台和MidasGTS/NX软件进行莽山水库工程沥青混凝土心墙副坝三维有限元渗流计算分析已成为一种有效的方法。
在本文中，我们通过对一个莽山水库工程的案例进行探究，着重谈论了CAD/CAE集成平台和MidasGTS/NX软件在沥青混凝土心墙副坝的三维有限元渗流计算分析中的应用。
关键词：CAD/CAE集成平台、MidasGTS/NX、沥青混凝土心墙副坝、三维有限元、渗流计算分析一、引言莽山水库工程作为一个重要的水利工程项目，其建设和运维过程中需要对沥青混凝土心墙副坝进行结构强度和渗流性能的分析。
传统的分析方法往往依靠于手工计算和二维近似模型，存在计算复杂度高和结果不准确的问题。
而接受CAD/CAE集成平台和MidasGTS/NX进行三维有限元渗流计算分析可以更准确地模拟真实工况，并且提供了高效而全面的分析结果。
二、CAD/CAE集成平台和MidasGTS/NX在沥青混凝土心墙副坝分析中的优势1. 效率提升：CAD/CAE集成平台和MidasGTS/NX软件将CAD和CAE两个环节整合在一起，实现了模型的自动转化和信息传递，大大缩减了重复工作，提高了工作效率。
2. 准确性提升：MidasGTS/NX提供了精细的有限元网格划分和多种计算模块，可以准确地模拟沥青混凝土心墙副坝的结构和渗流性能，提供准确的计算结果。
3. 综合性分析：通过CAD/CAE集成平台和MidasGTS/NX软件，可以对沥青混凝土心墙副坝的多个方面进行综合分析，包括渗流性能、应力分布、变形等，从而为工程设计和改进提供全面的指导。
三、莽山水库工程沥青混凝土心墙副坝的三维有限元渗流计算分析步骤1. 建立模型：通过CAD软件绘制沥青混凝土心墙副坝的三维模型，并导入到MidasGTS/NX中进行网格划分。
基于MIDAS GTS的某水利枢纽大坝渗流分析研究
doi：10.3969/j.issn.1006-7175.2020.09.012基于MIDAS GTS的某水利枢纽大坝渗流分析研究温青山(水利部新疆维吾尔自治区水利水电勘测设计研究院，乌鲁木齐830001)［摘要］针对某水利枢纽大坝不同工况下渗流场特征，利用MIDAS GTS有限元软件建立数值模型，分析校核水位、正常蓄水位、死蓄水位3种工况下渗流稳定性。
研究结果表明：①得到3种工况下总水头值及分布态势、渗流速度区间；总水头分布均随上游至下游逐渐降低，渗流速度范围均在渗透破坏安全渗流速度内。
②坝体渗流路径均会绕过面板防渗墙、坝址或坝肩防渗膜等防渗系统；浸润面角度与坝基平行一致，最大仅有18°-25°,两岸岸坡与浸润面夹角均超过90。
③最大孔隙水压力分别为1.92J.94和1.8MPa,且从坝基至坝顶均为逐渐降低态势；坝体总泄漏量分别为1.2xl0-\2.45x10"和1.03X10"n?/hr,渗漏量值均低于大坝渗透破坏临界值。
以期为研究水利大坝渗流稳定性提供一定的参考依据。
［关键词］MIDAS GTS；大坝；渗流；渗透破坏［中图分类号］TV223.4［文献标识码］A1概述水利枢纽工程为人类生存发展提供了重要的水利、电力资源，在全球各地逐渐架起一座座水利大坝,支撑着人类不停向前发展进步⑴。
水利工程中不可忽视的一方面危害即是大坝泄漏，而大坝防渗关乎着坝体自身渗流稳定性,研究大坝渗流稳定性被许多学者或工程师持之以恒攻坚克难，主要基于水力学理论模型、河流变迁历史水文资料分析、各类模拟系统软件等［2-7］o其 中，模拟软件应用越来越广泛，有水质变化模拟软件、河流水质运移模拟软件、岸坡稳定性模拟软件、渗流模拟软件等t8_，1］o基于数值模型开发建立,引入基础理论，计算分析出水利工程渗流稳定性特征参数，反映渗流活跃度，评价水利大坝渗流稳定性，是当前水利工程中渗流稳定性分析的重要基础步骤。
基于MIDAS-GTS的钢板桩围堰整体抗滑稳定分析
·77·收稿日期：2018-03-08作者简介：彭 渊(1980 - )，男，高级工程师，大学本科，主要从事水利工程咨询及设计工作。
通讯作者：刘 刚(1987 - )，男，工程师，硕士，主要从事水利工程设计、数值仿真研究工作。
E - mail ：405650775@第 ３期 总第 ２１７ 期２０１８ 年 ５ 月浙江水利科技Ｚｈｅｊｉａｎｇ ＨｙｄｒｏｔｅｃｈｎｉｃｓＮｏ ． ３ Ｔｏｔａｌ Ｎｏ ． ２１７Ｍａｙ ２０１８基于MIDAS-GTS 的钢板桩围堰整体抗滑稳定分析彭 渊１，２，于世松１，２，刘 刚１，２，邓成发１，２，刘勇林１，２（1.浙江省水利河口研究院，浙江 杭州 310020；2.浙江广川工程咨询有限公司，浙江 杭州 310020）摘 要：钢板桩围堰在水利工程中的应用越来越广泛。
结合温州市某钢板桩围堰工程，采用Midas GTS 的渗流 — 应力 — 边坡模块对其进行整体抗滑稳定分析。
计算结果表明，围堰整体抗滑稳定系数与桩长呈非线性的正相关关系；采用Midas GTS 与传统的毕肖普法计算结果相近，变化规律一致。
关键词：数值模拟；钢板桩围堰；强度折减系数；整体稳定系数中图分类号：TU473.5 文献标识码：B 文章编号：1008 - 701X (2018)03 - 0077 - 03DOI ：10.13641/j .cnki .33 - 1162/tv .2018.03.0241 问题的提出浙江省沿海地区软土地基深厚、土质软弱，因此在临江、临海水闸工程建设中，围堰设计的优劣制约着整个工程建设的投资和进度。
随着国家海洋战略的实施，水利工程建设由高滩涂对围堰的要求越来越高，传统的围堰如土石围堰、草土围堰、木板桩围堰和木笼围堰，已经不能满足现代工程建设的要求。
随着技术的发展，钢板桩围堰成为最常用的一种围堰型式。
钢板桩是带有锁口的一种型钢，其截面有直板形、槽形及Z 形等，有各种大小尺寸及联锁形式。
基于 MIDAS／GTS 的高压隧洞渗流场与应力场耦合分析
基于 MIDAS／GTS 的高压隧洞渗流场与应力场耦合分析陈坤城;张巍;黄立财【摘要】MIDAS/GTS is a finite element analysis software for geotechnical and tunnel.By use of this software, coupling analysis of seepage field and stress field of tunnel with high-pressure is numerical simulated, which combined with Huizhou Pumped Storage Power Station in Guangdong Province.According to comparative analysis with other program’s results, the reliability and practicality of MIDAS/GTS are verified.It can be applied to similar projects in coupling analysis of seepage field and stress field of high-pres-sure tunnel.%MIDAS／GTS是针对岩土和隧道的有限元分析软件，利用该软件结合广东省惠州抽水蓄能电站工程，对高压隧洞渗流场与应力场耦合分析进行了数值模拟，并与其他程序计算结果进行了对比分析，验证了MIDAS／GTS软件计算结果的可靠性和实用性，可将其应用于同类工程渗流场与应力场耦合分析中。
【期刊名称】《广东水利水电》【年(卷),期】2016(000)004【总页数】4页(P22-25)【关键词】MIDAS/GTS;高压隧洞;渗流场;应力场;耦合【作者】陈坤城;张巍;黄立财【作者单位】广东省水利电力勘测设计研究院，广东广州 510635;广东省水利电力勘测设计研究院，广东广州 510635;广东省水利电力勘测设计研究院，广东广州 510635【正文语种】中文【中图分类】TV223.4随着《国家发改委关于促进抽水蓄能电站健康有序发展有关问题的意见》中明确指出了要适度加快抽水蓄能电站建设步伐，提出了到2025年全国抽水蓄能总装机约1亿kW的目标。
Midas GTS大坝建模实例操作
大坝建模实例
1、在AUTOCAD中将各地层线按某个基点拷贝出并另存为DXF文件，如图一所示，为两个断面的地表和廊道位置线。
基点
图一地层线
2、将地表地层线和标准剖面线导入到GTS中，并用移动功能将其移到三维坝体中的真实位置，如图二所示。
3、新建几何组，将各地表地层线和标准剖面放入各自命名的几何组。
4、利用放样功能，放样生成各地层和地表。
5、利用扩展功能生成坝体；利用放样功能生成廊道。
图五坝体图
6、利用标准剖面上的几何线延伸成材料剖分面和分级加载剖分面。
图六分级加载及材料分割
7、利用分割实体命令分割坝体；利用嵌入功能将廊道嵌入到心墙中。
图七坝体几何形状图
8、自动划分网格命令划分各网格。
图八 坝体网格轴视图
9、由于太多的地层曲面分割会给实体带来较大的误差，从而给网格划分带来麻烦，在这里可以用网格排除法来达到划分不同的地层效果。
如图所示，将砾石土层从粉细砂及粉土层中分离出来。
图九 网格分离图
10：最后模型的分级加载图和材料图如图所示。
图十 坝体分级加载图
材料依次为廊道、心墙、反滤、过渡、堆石
图十一坝体材料图
图十二坝体侧视图
图十三网格组图
11、如有需要可以在网格――节点和单元输出中将单元号、节点号和节点坐标输出。
GTS在水利工程中的应用
MIDAS/GTS在水利水电工程中的应用MIDAS/GTS不仅是通用的分析软件,而且是包含了岩土和水利工程领域最近发展技术的专业程序, 其功能包括应力分析、施工阶段分析、渗流分析、固结分析以及其他功能，在水利水电工程的设计和安全校和中得到了广泛的应用，取得了较好的效果。
MIDAS/GTS为全面、深入分析水利水电工程中的问题提供了强有力的支持。
如：提供了极为常用的Duncan-Zhang岩土材料本构模拟堆石坝和多数中国地区地质；提供基于达西定律的稳态流和非稳态流分析以及渗流/应力耦合分析；提供丰富的岩土力学的模拟方法用于确定地质地层中出现的断层、软硬夹层、节理裂隙等特殊的地质带特性；提供了随施工阶段变化的边界应力释放系数；提供了各种动力时间积分技术和振型迭代技术，为不良地质带的动力抗震分析提供了坚实的基础；提供了各种动力分析方式：自振周期、反应谱分析（频域分析）、时程分析（时域分析），且程序内含地震波数据库、自动生成地震波、与静力分析结果的组合功能。
MIDAS/GTS 解决的水利水电工程问题包括：水坝（包括堆石坝、重力坝、拱坝）的三维仿真模拟水坝（拱坝、重力坝、堆石坝）的动力抗震分析；大型渡槽结构地下管道以及架空管道结构中存在的地震响应分析、管道与土的相互作用堆石坝方面的应用（邓肯模型）固结沉降、渗流等等坝体徐变方面的分析（2007年12月Ver 300版本）水下结构抗震分析水闸、底板等辅助结构的设计和分析电力系统结构抗震分析地下厂房开挖施工阶段分析土石坝施工阶段的稳定分析一、大坝应力-应变静力分析●MIDAS/GTS提供了直观的三维建模功能，对大坝地层面的模拟提供了多种方式，可以很方便的对大坝进行三维实体模拟。
●MIDAS/GTS提供了施工阶段分析，可以按照施工填筑和蓄水过程，模拟坝体分期加载的条件，并反映坝体不连续界面的力学特性。
大坝实体示意图●MIDAS/GTS提供了丰富的土体材料本构模型，同时也可以根据用户的需要进行自定义。
数字化测绘技术在水利工程中的应用
数字化测绘技术在水利工程中的应用摘要：目前我国信息技术和科技水平的快速发展，数字化测绘技术在水利工程中使用越来越普遍。
数字化测绘技术已经广泛的融入水利工程当中，而且随着计算机技术及多种软件的应用，数字化测绘应用效果不断提升，可以为水利工程建设提供保证。
因此，水利工程在实际运用数字化测绘的过程中，应加强重视，并事先做好相对较为全面的分析，对传统测绘问题掌握充分，进而制定针对性测绘方案。
在水利工程测量工作中已广泛应用全球定位系统、地理信息系统等技术。
数字化测绘技术相比于传统测绘技术具有效率高、精度高、质量好等技术优点，本文对水利工程建设中数字化测绘技术应用进行研究。
关键词：数字化；测绘技术；水利工程引言在水利工程项目建设过程中，测绘新技术属于贯穿全过程的技术手段，可以为各个应用环节提供科学性的数据支持。
通过明确测绘新技术应用的重要性特征，不仅可以提高测量结果的准确性，而且对于提高水利工程施工质量有着积极的意义。
1水利工程测量中的问题传统水利工程测量工作开展的过程中，涉及的测量对象较多，同时会受地形地貌的影响，导致测量数据不够准确，甚至较为严重的会延误工期，影响建设工作的顺利进行。
（1）水利工程中河道测量作为比较常见的测量对象，需要对基本参数确定，并通过对水泥表面及周围地带地形进行测量，提升测量的精准度。
（2）水利工程施工建设的过程中，管理与维护发挥不可替代的作用，需要得到广泛重视。
（3）水利工程项目规划受技术及社会经济效益的影响，在规划过程中很有可能出现不符合实际情况的现象。
2测绘新技术在水利工程中的应用2.1促进水利工程施工的精准性在水利工程施工的过程中，要想保证施工的是精确性，并为工程施工带来更多的便捷，则应该通过数字化测绘技术的运用，实现对测量方法的合理化运用，合理的建立数字底面模型的建立，并借助GTS决策功能，将水库大坝的库容量及选址工作进行落实。
除此之外，在水利工程建设完成后，还应该根据实际情况对受益范围进行计算，通过数字化测绘技术及全数字摄影测量手段的运用，优化监测系统的运用，进而适当进行优化与落实，提升整体施工的精准度，并在此基础上生成GPD，快速测量已经使用过的工程，实现更加明确的测定标准。
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MIDAS/GTS 在水利水电工程中的应用
MIDAS/GTS 不仅是通用的分析软件,而且是包含了岩土和水利工程领域最近发展技术的 专业程序, 其功能包括应力分析、施工阶段分析、渗流分析、固结分析以及其他功能，在水利 水电工程的设计和安全校和中得到了广泛的应用，取得了较好的效果。
MIDAS/GTS 为全面、深入分析水利水电工程中的问题提供了强有力的支持。
如：提供了 极为常用的Duncan-Zhang岩土材料本构模拟堆石坝和多数中国地区地质；提供基于达西定律的 稳态流和非稳态流分析以及渗流/应力耦合分析； 提供丰富的岩土力学的模拟方法用于确定地质 地层中出现的断层、软硬夹层、节理裂隙等特殊的地质带特性；提供了随施工阶段变化的边界 应力释放系数；提供了各种动力时间积分技术和振型迭代技术，为不良地质带的动力抗震分析 提供了坚实的基础；提供了各种动力分析方式：自振周期、反应谱分析（频域分析）、时程分 析（时域分析），且程序内含地震波数据库、自动生成地震波、与静力分析结果的组合功能。
MIDAS/GTS 解决的水利水电工程问题包括： 水坝（包括堆石坝、重力坝、拱坝）的三维仿真模拟 水坝（拱坝、重力坝、堆石坝）的动力抗震分析； 大型渡槽结构 地下管道以及架空管道结构中存在的地震响应分析、管道与土的相互作用 堆石坝方面的应用（邓肯模型） 固结沉降、渗流等等 坝体徐变方面的分析 （2007年12月Ver 300版本） 水下结构抗震分析 水闸、底板等辅助结构的设计和分析 电力系统结构抗震分析 地下厂房开挖施工阶段分析 土石坝施工阶段的稳定分析 一、大坝应力-应变静力分析 MIDAS/GTS提供了直观的三维建模功能，对大坝地层面的模拟提供了多种方式，可以很 方便的对大坝进行三维实体模拟。
MIDAS/GTS提供了施工阶段分析，可以按照施工填筑和蓄水过程，模拟坝体分期加载的 条件，并反映坝体不连续界面的力学特性。
大坝实体示意图 MIDAS/GTS提供了丰富的土体材料本构模型，同时也可以根据用户的需要进行自定义。
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应力变形计算可采用非线性弹性应力应变关系分析，也可采用弹塑性应力应变关系分 析。
- Linear Elastic 线弹性 - Mohr-Coulomb 弹塑性, 软化 - Tresca 弹塑性 - von Mises 弹塑性 - Drucker-Prager 弹塑性 - Transversely Isotropic 各向异性弹性 - Duncan-Chang 双曲线，非线性弹性 - Hoek-Brown 弹塑性 - Jointed Rock 各向异性弹性-各向异性塑性 - Cam-Clay 弹塑性 - Modified Cam-Clay 弹塑性 - Strain Softening 应变软化 - 2D/3D Interface 弹塑性, 摩擦和粘结 - 用户自定义 二、渗流分析 渗流稳态/瞬态分析 从饱和区域到未饱和区域使用Darcy’s原理 在van Genuchten和Gardner’s公式中用户可自定义未饱和特性 计算输出结果及示意图： 确定坝体浸润线及其下游出逸点的位置， 绘制坝体及坝基内的等势线分布图或流网图； 确定坝体或坝基的渗流量； 确定坝坡出逸段与下游坝基表面的出逸比降，以及不同土层之间的渗透比降 确定库水位降落时上游坝坡内的浸润线位置；
坝基截流总水头图
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坝基截流流线图
不同库水位时浸润线图
心墙坝的渗流分析 三、稳定分析 MIDAS/GTS提供了基于强度折减法的边坡稳定分析，可以对土石坝施工、建设、蓄水和库水位降 落的各个时期不同荷载下分别进行稳定性分析计算。
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边坡稳定分析 四、应力-渗流耦合分析 考虑孔隙水压力-渗流分析应力耦合的有效应力分析
应力-渗流耦合分析对话框
基坑开挖应力渗流耦合分析总水头结果 五、动力抗震分析 各种动力分析(自振周期、反应谱、时程) 内含地震波数据库、自动生成地震波、与静力分析结果的组合功能。
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重力坝动力抗震分析 采用MIDAS-GTS对中等高度重力坝进行动力抗震分析， 研究各种参数对重力坝响应及其开 裂的影响。
坝体在地震过程中的运动
位移时程曲线
一点的高度位移时程曲线 六、特殊材料本构在水利工程中的应用 MIDAS-GTS提供了丰富的本构模型， 以下主要说明Duncan-Zhang模型在堆石坝等水利工程 上的应用。
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混凝土堆石坝示意图
邓肯－张模型
高度方向的沉降位移
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顺河道方向位移
七、水工地下厂房施工阶段的模拟 地下厂房洞室群设计施工方法特点是：完全根据地下厂房第一层开挖揭示的实际地质情况 修正三维弹塑性FEM计算模型，真实模拟施工单位现场赶工期的“平面多工序、立体多层次”施 工作业顺序，合理考虑洞室群开挖间的相互影响，在此基础上进行三维洞室群的预测解析，根 据计算结果进行下一层开挖前的支护设计；在进入下一层开挖时，对开挖面加强现场同步开挖 观测，及时分析观测资料，对观测分析中发现的一些重点施工支护部位适时加固，确保围岩支 护安全稳定。
地下厂房采用尾部布置方式，由主副厂房、主变洞、尾水事故闸门洞3个平行排列的主要洞 室，以及用于电缆、交通、通风、排水的洞室与竖井组成 。
地下洞室群的三维模拟
洞侧位移云图
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八、水工固结沉降模拟 在荷载作用下，土体内部含水缓慢渗出，体积逐渐减小，称为土体的固结，它使土体产生 压缩变形，同时也使土的强度逐步增大，因此，土体固结即使地基产生沉降，也控制着地基的 稳定，是土力学中的一个重要课题，也是基础施工、堤坝施工、地基加固、基础开挖、边坡稳 定分析等过程中至关重要的问题。
护岸结构-防浪堤的固结分析
固结分析孔隙水压力图
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MIDAS/GTS在水利水电工程运用中的主要特点： (1) 直观的三维建模 - 高级实体/面建模 - 自动划分网格 - 考虑岩层特性的三维地表、地层面生成功能 - TGM（地形生成器） - 复杂边界和荷载的设置 (2) 多种分析功能和材料模型 - 复杂施工阶段的模拟 - 三维接触单元 - 应力-渗流耦合分析 - 地下水渗流(稳定流/非稳定流)分析 - 固结分析功能 - 材料模型的多样性 - 各种动力分析(自振周期、反应谱、时程) (3) 卓越的分析规模和分析速度 - 分析规模 (单元200,000个) - 分析速度 (相对同类软件而言快3～5倍) (4) 直观亲和的图形后处理 - 等值线图，矢量图，等值面 - 曲线图显示 - 时间历程结果 - 任意结果标记功能 - 动画显示 - 三维空间切断功能 - 输出表格 - 输出文本 (5) 计算书自动生成 - 模型信息和分析结果计算书的自动输出功能(xml, xsl) - 模板功能
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