Midas GTS 基础教程 三维隧道施工阶段分析
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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/ 39
GTS基础例题2
1
GTS 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 2-2
GTS基础例题2
3
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 2
GTS 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-Table
2
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] 0.0005067
GTS 基础例题 2-Table 3
特性 喷射混凝土 锚杆
弹性模量(E)[tonf/m2]
1.5e5
2.0e7 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。
1. 在主菜单选择模型 > 隧道建模助手…。
GTS 基础例题 2 - 3
GTS基础例题2
5
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 - 4
三维隧道施工阶段分析 (Tunnel Modeling Wizard)
6 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’；
5.模型类型选择‘莫尔－库仑’；
6.弹性模量(E)输入‘6e5’；
7.泊松比(ν)输入‘0.2’；
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 -5
GTS基础例题2
7
GTS 基础例题 2-6
方的实际形状，并点击，入的参数被更新的隧道
三维隧道施工阶段分析 (Tunnel Modeling Wizard)
8 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；
2.勾选喷射混凝土；
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 2-7
GTS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‘2.4’；
8.热膨胀系数(a)输入‘1e-5’；
9.点击；
GTS 基础例题 2-8