GTS 3D 33接触三维隧道(中文)
Midas_GTS软件在边坡三维稳定分析中的应用_帅红岩
(3)通过用 M idas/G T S 模拟三维边坡 , 得到了 边坡变形 、最大剪应变的分布情况 , 从模拟结果可以 看出 , M idas/G T S 能够较好地模拟三维边坡的真实 情况 , 稳定性分析结果与实际相符 , 可以作为边坡稳 定性分析的一种有力可靠的工具和手段 。
帅红岩 、韩文喜 、赵晋乾 :M idas/ G TS 软件在边坡三维稳定分析中的应用
1 0 5
坏 , 同时可以得到坡体的破坏滑动面 。
3 边坡三维数值模型分析实例
3 .1 工程概况 该边坡最大高程约 540 m , 相对高差约 110 m ,
平均坡向 195°, 边坡下部较陡 , 中上部较缓 , 其下部 平均坡度约 40°, 中上部平均坡度约 30°, 局部形成 天然马道 , 植被发育 。 边坡出露地层主要为第四系 坡积粘土 、含碎石粘土 、含粘土块石 、含角砾粘土 、含 粘土碎石及志留系页岩组成 , 揭露覆盖层厚度 2 .20 ～ 38 .00 m , 页岩产状为 320°～ 344°∠56°～ 61°, 岩 层内倾 。 边坡东西两侧各发育一条冲沟 , 西侧冲沟 平时无流水 , 为降雨时边坡的主要排水通道 , 切割深 度约 3 m , 宽约 4 m ;东侧冲沟常年见流水 , 流量较 小 , 冲沟切割深度约 5 m , 宽约 5 m 。 边坡地下水埋 深较深 , 基本位于覆盖层中部 。 3 .2 物理力学参数的选取
4 结语
(1)工况 2 与工况 1 相比 , 由于地震水平加速 度的增大 , 使边坡的岩土体变得松散 , 粘聚力减小 , 边坡抗滑力降低 。暴雨的过程 , 一方面使岩土体孔 隙水压力骤然增大和潜在滑面的摩擦系数降低 , 岩 土体的有效应力降低 , 使抗滑力减少 ;另一方面由于 在坡体内部形成渗流场 , 加大边坡下滑力 。水平方 向位移 、总位移 、最大剪应变均不同程度的增大 , 稳 定性系数明显降低 , 工况 1 下稳定性 系数为 1.63 , 工况 2 下稳定性系数为 1.15 。
公路隧道开挖对既有铁路隧道的影响研究
公路隧道开挖对既有铁路隧道的影响研究发布时间：2021-05-17T16:12:31.900Z 来源：《科学与技术》2021年4期作者：袁郑棋，林海洋[导读] 以工程实际为例，应用MIDAS-GTS软件进行三维有限元数值模拟袁郑棋，林海洋( 温州市交通规划设计研究院，浙江温州 325000 ) 摘要：以工程实际为例，应用MIDAS-GTS软件进行三维有限元数值模拟，分析了新建公路隧道开挖对既有铁路隧道位移、衬砌结构内力的影响，得出新建公路隧道开挖对一定距离范围外既有隧道的影响结论，为类似工程提供借鉴。
关键字：新建隧道；既有隧道；数值模拟；变形、内力0.引言随着我国交通事业的高速发展，公路、铁路的建设不断增多，由于地形地质的影响，较好的路线走廊带也越来越少，多条路线共用同一条走廊带的情况不断出现。
在实际工程实施过程中，经常会遇到新建公路隧道临近原有铁路隧道的情况，这些新旧工程之间的距离较小，新公路隧道的修建必定会对既有隧道产生不利影响，所以在新建项目方案设计阶段，就要结合路线方案充分考虑施工期及运营期对既有隧道的影响，确保新建公路隧道和既有隧道的结构安全，因此分析既有铁路隧道在临近新建公路隧道开挖后结构的内力和位移是必要的，本文依托永嘉水门路项目，从静力学角度研究了公路隧道开挖对既有铁路隧道的影响。
1.工程实例永嘉水门路项目采用一级公路标准，设计速度为80km/h，整体式路基宽24.5m，分离式路基宽12.25m；设分离式小净距隧道1座499m （隧道宽10.25m）。
既有铁路隧道Ⅲ级围岩段隧道采用曲墙加底板的衬砌结构形式，Ⅳ~Ⅴ级围岩采用曲墙带仰拱的衬砌结构形式。
洞口段、浅埋偏压、断层破碎带、岩性接触带、节理密集带等地段进行结构加强。
水门路新建公路隧道右洞与乐清湾铁路新村隧道水平距离最近，最小距离48m。
2.有限元分析2.1模型建立新建公路隧道与既有隧道位置关系呈现一定的空间关系，现利用MIDAS-GTS软件建立三维有限元数值模型。
地铁区间隧道下穿高速铁路桥梁安全评价分析及防治对策
1引言随着高速铁路路网的逐步完善及城市化进程的迅猛发展,城市基础设施建设不可避免会与铁路路网建设存在交叉。
目前,大城市的地铁运营里程在迅速增长,为避免与高速铁路产生较大干扰,一般尽可能使地铁从高速铁路桥梁下穿。
因为下穿高速铁路的项目日益增多,高速铁路的安全运营要求较高,下穿高速铁路风险较大[1-4],为此,国家铁路局发布了相关规程来规范下穿高速铁路工程的设计与施工[5]。
本文基于福州市某条地铁区间隧道下穿高速铁路桥梁的工程实例,根据现场实际,提出相应防治对策,并通过Midas GTS 建模计算分析其对高速铁路桥梁的影响,为今后类似项目提供参考。
2工程概况及地质条件区间隧道为单线单洞盾构区间,盾构上方布置供地铁使用的110kV 电力管线。
区间隧道左右线及电力管线下穿福平铁路闽江特大桥9#、10#桥墩。
下穿处区间隧道左线与铁路桥夹角74°;右线与铁路桥夹角73°。
下穿处桥梁孔跨为68m+128m+68m 连续梁主跨,基础为12根准2.5m 钻孔灌注桩。
福平铁路闽江特大桥9#、10#桥墩承台尺寸均为19.90m ×14.6m ×5.0m (长×宽×高)。
区间隧道埋深约9.9m ,左线隧道距离桥墩(9#)承台边缘最近距离为5.64m ,右线隧道距离桥墩(10#)承台最近距离为62.8m 。
区间隧道、保护涵下穿铁路平面关系如图1所示。
区间隧道横断面如图2所示。
电力管线采用1-1.6×1.9m 钢筋混凝土保护涵下穿铁路桥,交角59°。
保护涵横断面如图3所示。
保护涵距离9#墩承台最小水平距离为17.23m ,距离10#墩承台最小水平距离为69.74m 。
下穿处桥下净空约33m 。
涉铁段区间隧道段主要穿越杂填土、淤泥、粉质黏土、中风化花岗岩、微风化花岗岩。
【作者简介】王佩新(1990~),男,福建南安人,工程师,从事桥梁与隧道工程设计与研究。
midas关于接触问题大全
般分析控制对话框中选择非线性分析选项中的“刚度不变”选项。
2) Mode-II 模型 Mode II 模型只有在定义了间隙值（Gap Value）时才发生作用。当没有 定义间隙值时， 即使定义了Mode－II中的数据， 接触单元也按前面定义 的特性做弹塑性分析。 Mode－II是定义接触面切线方向的摩擦反应的功 能。
二、GTS 接触单元的理论分析
1. 库伦摩擦模型
相同介质或不同介质之间的连接可使用接触单元（interface element）模 拟，MIDAS中的接触单元采用了库伦摩擦（Coulomb friction）理论。 e & &p 组成，则有下面公式。 &由弹性应变 ∆u 假设应变 ∆u 和塑性应变 ∆u
3) 多线性硬化(Multi-linear Hardening) 表示多折线型的硬化模型， 仅适用于接触面切线方向的剪切变形。 库伦 摩擦模型一般是两个参数的模型， 需要定义粘聚力和内摩擦角。 硬化模 型是将粘聚力和内摩擦角定义为随着塑性应变逐渐加大， 来模拟硬化现 象的模型。在点击定义多折线硬化
e &= ∆u & &p ∆u + ∆u
(1)
接口发生裂缝（Interface crack）前接触单元的应力定义如下。
e & De ∆u & = t
(2)
其中， D 为弹性刚度矩阵。 库伦摩擦模型的破坏应力
e
f 和势函数 g 定义如下。
f = t 2 + t tan φ (k ) − c (k ) =0 t n = g tt2 + tn tan ϕ
g p
T
∂g & & ⋅ = λ 1 + tan 2 ϕ ; λ ∂t
砂土地层深基坑施工对侧方地铁隧道形变影响研究
1引言伴随着城市经济的快速发展和人口的增长,城市地下空间的开发也迎来井喷时代,基坑工程作为主要的开发手段,其降水、开挖卸载会使得周边岩土体移位,引发紧邻的既有地铁隧道位移场和应力场随之变化,由于地铁盾构隧道变形敏感、变形控制值严苛,一旦超标可能影响行车安全,甚至产生安全事故和社会负面影响,为确保地铁隧道的安全性,研究基坑施工全程对既有隧道的三维变形影响至关重要。
深基坑开挖对地下隧道的影响研究是一个非常重要的课题,各科研、设计和施工人员开展了相关研究。
赵刚[1]详细分析了基坑不同施工阶段对临近地铁隧道的变形规律;Zheng 等[2]采用二维有限元方法,得出基坑不同位置开挖引起下方3个隧道位移场变化的区别与不同;蒋利明[3]采用理数值计算方法,得出基坑开挖引起周围土体和地铁隧道变形以竖向和水平位移为主。
本文结合沈阳某深基坑工程支护设计、施工开挖工序与相关水文地质,采用Midas GTS 三维有限元分析模型与现场地铁保护监测相结合手段,研究砂土地层基坑开挖全过程对侧方地铁盾构隧道的变形影响,可为类似工程提供借鉴。
【作者简介】朱茂国（1986~），男，江苏徐州人，高级工程师，从事城市地铁测量、监测及管理研究。
砂土地层深基坑施工对侧方地铁隧道形变影响研究Study on the Influence of Deep Foundation Pit Constructionon Lateral Subway Tunnel朱茂国（中铁第六勘察设计院集团有限公司，天津300308）ZHU Mao-guo（China Railway Sixth Survey and Design Institute Group Co.Ltd.,Tianjin 300308,China)【摘要】以沈阳市某工程为背景，采用有限元软件Midas GTS 建立三维有限元分析模型，对基坑开挖引起侧方地铁盾构隧道三维变形进行数值分析，并将隧道模拟结果与实测变形值进行比较。
midas GTS NX 地铁隧道专题PPT课件
NO.3 某地铁车站PBA工法施工模拟
GTS 计算模型
二衬与管线位置 关系图
地铁工程
NO.3 某地铁车站PBA工法施工模拟
地铁工程
主洞二衬完成后的地表沉降 45.75mm
主洞二衬完成后的管线沉降（电力隧道 2.41mm）
NO.3 某地铁车站PBA工法施工模拟
地铁工程
主洞二衬完成后的支护结构沉降 主洞初支：74mm 边桩：11mm
NO.1 芬兰-赫尔辛基地铁
地铁工程
位移云图
车站-管线-荷载计算模型
NO.2 某车站临时结构拆除过程影响
左
右
线
线
中
中
线
线
轨面
钻孔桩?
断面图
临时结构计算 模型
地铁工程
工程说明： 为了确保直径线预埋段二次衬砌施工的安 全性，对预埋段的支撑拆除进行了施工力 学分析。计算的主要目的是分析支撑拆除 过程中边桩和未拆除的支撑（柱）的稳定 性，以确保施工过程中的安全。
地铁工程
GTS 计算结果
NO.4 某地铁车站地震动响应分析
地铁工程
说明：为进一步分析车站穿越不均匀地层时地震反应，分别对车站结构纵向及横各进行构件分析。此报告中，只选取横向结 构某一截面（典型断面1）计算结果。
典型断面
绝对位移（断面1）
NO.4 某地铁车站地震动响应分析
GTS产品介绍
岩土有限元分析软件MIDAS/GTSMIDAS Information Technology Co., Ltd.(简称MIDAS IT)正式成立于2000年9月1日。
1989年由韩国浦项集团成立的CAD/CAE研发机构开始开发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。
MIDAS/GTS作为MIDAS IT公司的主打产品之一，主要针对岩土隧道领域的结构分析所需要的功能直接开发的程序，通过了国际ISO9001品质管理认证及韩国隧道工学会等专业机构的认证。
MIDAS/GTS软件特点如下：一、快速直观的三维建模一直以来，三维建模快速直观作为MIDAS系列软件的优点受到用户的好评。
在三维有限元前处理软件MIDAS/FX+的基础上产生的MIDAS/GTS继承了这一特点，使用户能够快速、准确的建立更加直观的三维模型。
下面列举一些GTS中的一些建模特点：1．1中文化的操作界面进入国内市场以来，中文化的操作界面使MIDAS系列软件迅速被用户所熟悉和热爱。
在MIDAS/GTS中，中文化的操作界面（如图1）也同样使用户更加快速的熟悉软件，将其快速地应用到实际工作中。
图1 完全中文化的操作界面岩土与隧道专业有限元软件GTS21．2面向任务的用户界面通过面向任务的用户界面，为用户提供文字性的操作说明，更加便利的进行模型建立。
如图2所示：当用户建立圆弧时，对话框会首先提示用户“输入中心位置”，接下来会提示“输入开始位置”“输入结束位置”，这样通过面向任务的用户界面，引导用户进行圆弧建立。
图2 面向任务的用户界面1．3快速的几何建模方式MIDAS/GTS 几何完全融合了CAD 的建模方式，方便用户快速建立相应的模型。
1．4模拟真实地形的地形生成器（见图3）在GTS 中，能够通过导入三维的地形图，直接生成三维模型，即能够减少建模时间，增加工作效率；又能够准确模拟的地形分布。
MIDASGTS隧道开挖建模学习资料PPT课件
2
3
4
13
北京迈达斯技术有限公司MIDAS Information Technology Co., Ltd.
midas GTS
步骤 2.12
2 3 4 5
14
变截面隧道的开挖
1. 几何 > 实体 > 分割... 2. 选择实体“大截面” 3. 选择“矩形面” 4. 选择实体“土” 5. 点击[确认]
midas GTS
变截面隧道的开挖
Program Version Program License Revision Date
1
V2..0.1 Registered, Trial 2007.03.04
变截面隧道的开挖
概要
▪ 三维施工阶段分析 ▪ 模型
- : kN , m - 弹塑性材料 - 板单元 - 实体单元 ▪ 荷载和边界条件 - 自重 - 超载（面荷载） - 位移约束 ▪ 施工阶段建模助手
展方向]，选择总体坐标系的Y轴
5. 输入“15”，“大截面”
6. 点击[确认]
4 Y轴
5
6
8
北京迈达斯技术有限公司MIDAS Information Technology Co., Ltd.
midas GTS
步骤 2.7
1
9
变截面隧道的开挖
1. 在工作树目录中点击鼠标右键
2. 几何 > 转换 > 移动复制...
步骤 2.4
2
变截面隧道的开挖
1. 几何 > 曲线 > 生成线组... 2. 选择图中红线 3. 点击[适用] 4.选择图中红线 5.点击[适用] 6.点击[取消]
4
3，5
6
6
迈达斯GTSNX连接隧道
混凝土面板
2D 板 混凝土面板 TH=0.3
主隧道/连接 隧道喷混 2D 板 喷混 -
TH=0.15
竖井喷混
2D 板 喷混 -
TH=0.2
锚杆
1D 植入式桁架
锚杆 -
实心圆形 D=0.025
▶定义结构属性-混 凝土面板
▶▶定义结构属性-主 隧道/连接隧道喷混
▶▶▶定义结构属性竖井喷混
[单位 : kN, m]
名称 种类 材料
软岩 3D 软岩
风化岩 3D
风化岩
风化土 3D
风化土
Chapter 3. 三维连接隧道施工阶段分析|5
Basic Tutorials ▶定义岩土属性
▶结构属性
各结构构件的属性如下表。若定义了截面形状，则程序自动计算截面刚 度。
[单位 : kN, m]
名称
类型 模型类型
选择目标形状时，若使用左侧工作目录树上注册的几何组，则可以轻松的选择形 状。
* : 几何>曲面与实体>圆柱 （Geometry > Surface & Solid > Cylinder）
Chapter 3. 三维连接隧道施工阶段分析|13
Basic Tutorials
▶竖井建模
通过圆柱生成竖井。首先选择在工作目录树上注册的所有形状，右击鼠 标>关联菜单>显示模式上，选择仅线。（通过工具栏选项>显示模式（几何 形状）也可以修改显示形式。）
* : 几何>顶点与曲线>隧道 （Geometry > Point & Curve > Tunnel） 生成主隧道截面形状。通过顶点与曲线>隧道，可以快速生成各种隧道截 面形状及锚杆位置。
midas GTS 3D 例题——应用隧道的钢管多段灌浆加固分析课件
的线 1
2）在项目工作目录树中选
择只显示加固区域实体
3）在主菜单中选择【几何
】>曲线>打断
4）在方法中选择“打断面” 2
在“选择线”中选择钢筋
对应的29条线，在“选择
打断面”选择如图所示加
固区域6m的面
5
5）点击【适用】
6）右侧如图所示使用同样
的方法“打断”
3
7
4
6
学习交流PPT
26
26
23 几何>几何组>包括/排除网格组项
3）点击“已显示（Ctrl+ A）”,选择所有的线
1
4）在“交叉分割”窗口中 点击【适用】
2 4
学习交流PPT
3
8
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05 几何>曲面>建立>平面
操作过程
1)在主菜单中选择【几何
】>曲面>建立>平面
2)如图所示选择隧道上部
所对应的线
3)点击【确定】
1
4)隧道下部，钢筋加固区
域的前面部分和后面部分
都有“面”来生成
3
4
5
学习交流PPT
6
6
03 模型>特性>属性
操作过程
1
1）在主菜单中选择【模型
】>特性>属性；
2
2）确定生成8个属性
※在这个操作例题中属性在 操作一开始就指定
学习交流PPT
7
7
04 几何>曲线>交叉分割
操作过程
1）在模型工作目录树中， 勾选几何组中的地基线和 锚杆，确定为“显示” 2）在主菜单中选择【几何 】>曲线>交叉分割
最新midas gts网格划分总结知识讲解
43.网格组处输入‘回填土’。
44.确认勾选合并节点。
45.确认勾选耦合相邻面。
46.确认勾选划分网格后隐藏对象实体。
47.点击预览按钮确认生成的网格形状
自动划分网格
现在利用生成的几何模型来划分网格。
1.主菜单里选择网格>自动划分网格>实体…。
2.点击“选择实体”选择实体Elbow。
如果有必要，用户可手动建立低维数的单元，然后让程序自动生成高维数的。用户手动建立二维后可直接生成三维。从根本上说建立三维只需要边界面上的二维即可。
土建专业基础试卷
（本试卷满分100分）
部门：姓名：得分：
一、单项选择题(每题1分，共10分)
1、填方工程的压实质量评价指标是(B)。
A.最优干重度B.压实系数
维、二维、三维单元生成的具体步骤如下：
一维(1D Mesh)
选择的线(Edge)按指定的尺寸(Mesh Size)分割单元。
二维(2D Mesh)
生成一维后(如有必要程序内部可自动生成)，以一维为基础按用户选择的二维划分方法或按程序默认的方法在对象面(Face)生成二维。
三维
经过一维和二维的划分步骤(如有必要程序内部可自动生成)，以生成的二维为基础在对象实体(Solid)上生成三维。
33.
状态下参考图GTS基础例题8–48选
择粘土层和沙层的全部桩。
34.播种方法指定为‘单位长度’。
35.下面的节点间隔处输入‘1’。
视图工具条里点击等轴测视图。
39.主菜单里选择网格>自动划分网格>实体…。
40.
状态下工作目录树里选择几何>实体里
的‘地基D-2’。
41.网格尺寸选择为单元尺寸并输入‘2’。
数值模拟软件大全
数值模拟软件大全GEO-SLOPE Offical WebSite: www. geo-slope. comSLOPE/W: 专业的边坡稳定性分析软件, 全球岩土工程界首选的稳定性分析软件SEEP/W: 专业的地下渗流分析软件, 第一款全面处理非饱和土体渗流问题的商业化软件SIGMA/W: 专业的岩土工程应力应变分析软件, 完全基于土(岩)体本构关系建立的专业有限元软件QUAKE/W: 专业的地震应力应变分析软件, 线性、非线性土体的水平向与竖向耦合动态响应分析软件TEMP/W: 专业的温度场改变分析软件, 首款最具权威、涵盖范围广泛的地热分析软件CTRAN/W: 专业的污染物扩散过程分析软件, 超值实用、最具性价比的地下水环境土工软件AIR/W:专业的空气流动分析软件, 首款处理地下水-空气-热相互作用的专业岩土软件VADOSE/W: 专业的模拟环境变化、蒸发、地表水、渗流及地下水对某个区或对象的影响分析软件, 设计理论相当完善和全面的环境土工设计软件Seep3D(三维渗流分析软件)是GeoStudio2007专门针对工程结构中的真实三维渗流问题, 而开发的一个专业软件, Seep3D软件将强大的交互式三维设计引入饱和、非饱和地下水的建模中, 使用户可以迅速分析各种各样的地下水渗流问题.特点:GeoStudio其实就是从鼎鼎大名的GEO-SLOPE发展起来的, 以边坡分析出名, 扩展到整个岩土工程范围, 基于. NET平台开发的新一代岩土工程仿真分析软件, 尤其是VADOSE/W模块是极具前瞻性的, 环境岩土工程分析的利器. 遗憾的是其模块几乎都只提供平面分析功能.Rocscience Offical WebSite: www. rocscience. comRocscience 软件的二维和三维分析主要应用在岩土工程和采矿领域, 该软件使岩土工程师可以对岩质和土质的地表和地下结构进行快速、准确地分析, 提高了工程的安全性并减少设计成本. Rocscience 软件对于岩土工程分析和设计都很方便, 可以帮助工程师们得到快速、正确的解答. Rocscience 软件对于用户最新的项目都有高效的解算结果, 软件操作界面是基于WINDOWS 系统的交互式界面. Rocscience 软件自带了基于CAD 的绘图操作界面, 可以随意输入多种格式的数据进行建模, 用户可以快速定义模型的材料属性、边界条件等, 进行计算得到自己期望的结果.Rocscience 软件包括以下十三种专业分析模块:Slide 二维边坡稳定分析模块Phase 2D 开挖和边坡有限元分析模块Dips 地质数据的几何学和统计学分析模块Examine 3D 三维地下开挖应力分析模块Swedge 三维边坡面土楔分析模块Unwedge 地表以下土楔稳定性分析模块RocData 岩石、土和不连续体强度分析模块RocSupport 岩石支护分析模块RocPlane 岩质边坡平面滑移稳定性分析模块RocFall 落石的统计分析模块Settle3D 三维固结沉降分析软件Examine TAB 片状矿体三维应力分析模块CPillar 顶梁稳定性分析模块特点:Rocscience与大名鼎鼎的E. Hoek教授密切相关, 在官网上可以下载其著作和相关论文. 该系列软件比较有特色的是涵盖了整个岩石工程范围, 做得比较好的软件有dips、slide和phase, dips在我国的地质行业已经用得很多了, phase做平面有限元分析是相当不错的, 软件只有60多Mb, 可以在电驴上down 到, 遗憾的是只能进行平面分析.MIDAS Offical WebSite: http://cn. midasuser. com/MIDAS Information Technology Co. , Ltd. (简称MIDASIT)正式成立于2000年9月1日. 1989年由韩国浦项集团成立的CAD/CAE研发机构, 开始开发MIDAS软件, 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. 主要模块如下:建筑结构通用分析与设计系统: MIDAS/Gen桥梁工程通用分析及设计系统: MIDAS/Civil楼板与筏式基础分析与设计系统: MIDAS/SDS有限元网格划分与建模系统: MIDAS/FX+隧道工程通用分析及设计系统: MIDAS/GTS特点:韩流来了, 有势不可挡的趋势, 发迹于桥梁模块Civil, 几乎占领了国内桥梁设计的市场, 令同济的“桥梁博士”软件渐渐淡出. 近年来, 大举向隧道市场进发, 让日本软脑株式会社的2D-σ, 3D-σ丧失了已有的光芒. GTS基于有限元法, 可以进行三维的隧道设计分析, 提供全中文的操作界面, 优势明显, 并且提供强度折减法计算边坡稳定性.Plaxis Offical WebSite: www. plaxis. nl/Plaxis由著名的荷兰Delft技术大学研制, 多位国际知名的学者参与开发, 其中包括清华大学宋二祥教授. 拥有全球超过6000位以上正版用户, 计算结果得到广泛的认可,采用了高级的土体本构模型, 以模拟土体的非线性和时间相关型和各向异性, 采用了独特的方法计算静水孔隙压力和超静水孔隙压力, 因此可以用于分析非饱和土渗流问题, 采用了独特的方法用于土－结构相互作用问题的分析, 程序界面友好, 可以使用户可在很短的时间内成为有限元分析的行家里手中利器. 主要模块如下:平面有限元分析程序Plaxis三维隧道分析程序Plaxis 3D-Tunnel三维基础工程分析程序Plaxis 3D-Foundation动力分析模块Plaxis Dynamic渗流模块PlaxFlow特点:plaxis系列软件在全球都很出名, 尤其是在东南亚的设计市场享有盛誉. 以其操作简单, 计算快捷实用, 广为设计人员喜爱. 8. 0以后的产品推出了中文操作界面和手册. plaxis在土方面的分析功能比较突出, 操作起来也很方便, 学习门槛较低, 是一门难得的入门级土工有限元分析软件.Z_Soil. PC Offical WebSite: www. zace. comZ_Soil. PC由瑞士Zace Services Ltd从1984年开始研制. Z_Soil.PC 是迄今为止功能最为强大的岩土工程有限元计算程序之一, 能够分析几乎所有的岩土工程问题, 还是全球第一款完全整合的岩土有限元分析软件, 使用统一的方法进行稳定性、固结、渗流、蠕变、开挖和土－结构共同作用等不同的岩土问题, 完全模拟岩土工程中的自然过程, 而不需要将软件分割成为各个功能单一的计算模块, 还能够进行结构工程(房屋、桥梁等)的有限元仿真计算, 所以特别适于解决土-结构共同作用问题；即使单独用于解决结构工程问题, 相比于专业的结构仿真分析软件也毫不逊色.特点:Z_Soil. PC近年来进入中国市场, 以土方面的三维分析出名, 具体情况还是雾里看花, 感兴趣的可以上官网下载DEMO程序玩玩.ITASCA Offical WebSite: http://www. itasca. cn/www. itasca. comP. A. Cundall教授作为离散元法的奠基人, 成立了HCItasca集团, 开发了世界上使用范围最广、应用最普遍的岩土工程专业软件, 这些程序的共同特点如下:针对岩土体问题开发、但不限于岩土体问题, 可以解决大变形、甚至几何形态破坏问题, 可以追踪记录破坏过程, 多种岩土本构地质结构面模拟, 真时间历程动力模拟, 地下水模拟, 内置外接程序语言满足用户特定要求.主要模块如下:FLAC2D/FLAC3D 岩土体工程高级连续介质力学分析软件UDEC/3DEC 高级非连续力学分析软件PFC2D/PFC3D 为类岩土材料和粒状系统设计的2D/3D微观力学离散元分析软件特点:ITASCA家族大有岩土分析王者, 舍我其谁的气势. 可以说, 它是完全为岩土量身定做的软件. ITASCA的产品中最广为人知的便是FLAC, 我校的最早版本是由罗济章教授带回的FLAC 2. 0, 罗教授的手写翻译稿(手册)是FLAC入门的难得教材. 目前关于FLAC的中文资料很少, 就一本红皮的刘波, (美)韩彦辉编著的《FLAC原理、实例与应用指南》和机械工业出版社的《FLAC3D实用教程》, 前者实际上就是手册的翻译, 而且还有错, 后者没有看过. 总的来说, FLAC的功能是强大, 但是FLAC2D和3D的命令有差异, 学习起来是个障碍, 几何建模也很困难, 另外, 近年来有学者专门对FLAC方法本身进行了探讨(详见刘建华, 朱维申的文章), 其计算误差值得关注；关于UDEC, 是离散元法商业化最成功的软件；关于PFC, 是一款颗粒流软件, 计算的范围还无法达到工程范围, 仅仅在试件的破坏分析上有突出的功能, 依赖于计算机硬件技术的发展(涉及的单元数目太多, 类似与RFPA, 但数值方法不一样)./li100100100/blog/item/aacb0adc32dfa63f5882ddf4.ht ml。
南京某地铁隧道结构抗震性能分析
南京某地铁隧道结构抗震性能分析
毛陈云;顾琳琳;张于晔
【期刊名称】《浙江建筑》
【年(卷),期】2022(39)5
【摘要】以南京某地铁隧道为实际工程案例,根据反应位移法及时程分析法计算原理,依次对地铁隧道结构进行静力、动力特性研究。
运用MIDAS GTS有限元软件,建立地铁隧道二维模型,模拟在不同地震波作用下,地铁隧道关键节点部位的应力分布及变形情况,从而确定薄弱位置。
通过比对结构静力、动力特性研究计算结果,表明静力分析所得管片结构内力数值相对于另外两种分析方法偏大,同时论证了地铁隧道结构位移值及管片配筋均符合南京区域地震抗震要求。
【总页数】5页(P36-40)
【作者】毛陈云;顾琳琳;张于晔
【作者单位】南京理工大学理学院
【正文语种】中文
【中图分类】TU352
【相关文献】
1.长春强风化泥岩中某地铁区间隧道抗震性能分析
2.南京地铁4号线某砂性地层隧道抗震设计分析
3.地铁地下结构荷载—结构模型反应谱法抗震性能分析
4.某地铁运行库上盖高层结构的厚板转换层抗震性能分析
5.基于不同计算方法的地铁车站结构抗震性能分析
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有关midasGTSNX软件的介绍
有关midasGTSNX软件的介绍midas GTS是北京迈达斯技术有限公司研发的岩土用软件,具有迈达斯软件专有优势：汉化界面、交互式操作、强大的可视化。
1 midas GTS背景介绍midas GTS是北京迈达斯技术有限公司研发的岩土用软件，具有迈达斯软件专有优势：汉化界面、交互式操作、强大的可视化。
迈达斯技术有限公司由韩国浦项制铁发展而成的土木工程计算分析软件开发公司，具有独立的研发团队，并在中国、美国、日本、英国、印度、俄罗斯、新加坡等国家成立分公司。
北京迈达斯技术有限公司拥有一批国内研发团队，对软件再次“加工”，让midas 系列软件更加适合中国用户。
此外，北京迈达斯技术有限公司全面负责产品的销售与技术支持。
2 midas GTS功能介绍midas GTS是为能够迅速完成对岩土及隧道结构的分析与设计而开发的“岩土隧道结构专用有限元分析软件”，是一款采用windows风格操作界面的完全中文化软件，能够提供完全的三维动态模拟功能。
程序提供应力分析、动力分析、渗流分析、应力-渗流耦合分析、边坡稳定分析、衬砌分析和设计功能，并提供莫尔库伦、修正莫尔库伦、邓肯-张、修正剑桥等14种本构及用户自定义本构模型；程序还提供便捷的几何建模功能、地形生成器、隧道建模助手、锚杆建模助手以及丰富的后处理结果；可以广泛应用于地下结构、岩土、水工、地质、矿山、隧道等方面的分析及科研。
自2022年在中国发布至今，在广大用户的信任和支持下，已经走过了九个年头，成为了岩土行业主流的分析与设计软件。
随着行业的发展，GTS也面临新技术的发展及完善，因此在2022年推出midas GTS NX（New Experience），分别在前处理、后处理及计算阶段进行了功能的改善，此外新增加了新的分析功能，具体见下表.GTS NX功能一览表midas GTS是北京迈达斯技术有限公司研发的岩土用软件,具有迈达斯软件专有优势：汉化界面、交互式操作、强大的可视化。
MIDASGTS2D39隧道参数分析中文
模型>施工阶段>定义施工阶段
操作过程
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1）在“阶段名称”中输入“BT39 阶段8”，阶段类型指定为“施工阶段” 2）将【组数据】中的“S/C右侧硬化”拖放到【激活数据】 3）点击【保存】 4）点击【关闭】，施工阶段定义完成
模型>施工阶段>定义施工阶段
操作过程
1）在主菜单里面选择【分析】>【分析工况】 2）点击【添加】 3）名称中输入“K0=0.5” 4）描述中输入“参数优化” 5）分析类型中指定【施工阶段】 6）选择【分析控制】 7）选择【应力分析初始阶段】为“初始阶段应力分析”，即“BT39 Stage1” 8）勾选【K0条件】，点击【确定】 9）在“添加/修改分析工况”中，点击【确定】
模型>施工阶段>定义施工阶段
操作过程
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1）在“阶段名称”中输入“BT39 阶段4”，阶段类型指定为“施工阶段” 2）将【组数据】中的“左侧R/B”“左侧S/C”拖放到【激活数据】 3）点击【保存】 4）在“阶段名称”中输入“BT39 阶段5”，阶段类型指定为“施工阶段” 5）将【组数据】中的“S/C左侧硬化”拖放到【激活数据】 6）点击【保存】 7）点击【新建】，输入下一个阶段
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Drag & Drop
模型>施工阶段>定义施工阶段
操作过程
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1）在“阶段名称”中输入“BT39 阶段2”，阶段类型指定为“施工阶段” 2）选择【位移清零】，点击【保存】 3）删除两个阶段中的不平衡应力，此阶段指定为“Null阶段” 4）点击【新建】，输入下一阶段 5）在“阶段名称”中输入“BT39 阶段3”，阶段类型指定为“施工阶段” 6）将【组数据】中的“右侧隧道”拖放到【钝化数据】 7）勾选【LDF…….】，点击【保存】 8）点击【新建】，输入下一阶段
某桥梁桩基施工对高铁隧道影响分析
某桥梁桩基施工对高铁隧道影响分析摘要：近些年来，结合各自施工工程项目，有大量科研工作者和设计人员对桩基施工对周边结构物的扰动做了大量研究：采用GTS值方法，对钻孔灌注桩对临近桩基的影响进行了数值模拟；采用PLAXIS对冲孔桩施工对桥梁桩基的动力影响进行了分析；通过按照弹性地基梁理论，推导了盾构施工过程中土体对现状构筑物的内力和挠曲影响的计算公式；等针对隧道施工对既有桩基的影响，进行了三维有限元数值模拟。
目前关于桩基施工对高铁隧道的影响还不多见本文结合工程实例，通过三维有限元软件MIDAS GTS对桩基进行数值模拟，研究分析了桩基施工各个阶段对高铁隧道的影响，可用于工程施工参考。
关键词：桥梁桩基；高铁隧道1 工程概况某工程新建桥梁位置受限，需要在高速铁路隧道两边设置桩基，桩基最近距离隧道结构边线最近处约7.8 m。
新建桥梁桩基采用钻孔灌注桩，桩径2 m，按照嵌岩桩设计，桩长80 m，其中14号墩桥梁桩基距离隧道结构边线最近约7.8 m，隧道为单洞隧道，埋深约15 m，隧道直径约14 m。
桥梁桩基在施工时对既有隧道有一定影响，应对桩基施工周边的土体和隧道的变形和受力变化进行分析，评估施工过程对既有隧道的影响。
2 计算建模2.1 整体模型采用MIDAS GTS建立桩基和隧道三维有限元模型。
根据圣维南原理，建模时选取足够大尺寸的模型，模型尺寸为长（Y）×宽（X）×高（Z)=240 m×180 m×120 m，共有258 373个单元，45 055个节点。
模型中，隧道采用2D壳单元，土层和桩体采用3D实体单元，土体采用Drucker-Prager屈服准则，桥桩采用线弹性本构模型。
2.2 计算参数选取边界条件：模型采用位移边界条件，底面为固定约束，侧面为法向约束。
土体由上至下共分为5层，最下面一层为岩层，每层参数按照勘察报告中选取，见表1、表2。
表1 土体参数表表2 钢筋混凝土结构参数2.3 计算工况为了模拟桩基施工对高铁隧道的影响，本次计算选取如下2个工况进行分析：工况1：桩基成孔过程中；工况2：桥梁运营后。
2012年最新-midas GTS简介及功能价格表
midas GTS简介一．midas GTSmidas GTS（Geotechnical and Tunnel analysis System）是将通用的有限元分析内核与岩土结构的专业性要求有机地结合而开发的岩土与隧道结构有限元分析软件。
二．特点1)岩土专业分析与设计软件：全面的岩土领域分析功能，既提供二维的也提供三维的岩土分析功能；2)高效的前处理：中文界面、CAD风格几何建模、丰富多样网格划分、内置各种建模助手（隧道、锚杆、施工阶段等建模助手）；3)专业的单元库和本构模型：15种本构模型和用户自定义本构模型；4)完美的后处理：组合包络结果；等值线、矢量、剖断面输出云图；动画、表格、计算书等等.三．适用范围•岩土工程施工阶段模拟•复杂的地层和地形、地下结构开挖和临时结构的架设与拆除•基坑、矿山巷道、井建的开挖、支护•隧道口、T型/Y型连接部、陡坡、竖井或横向通道与主隧道的连接等•渗流分析•隧道、大坝、边坡的稳态/非稳态渗流分析•将达西定律的应用从饱和区域扩展到非饱和区域•在Van Genuchten和Gardner’s公式中可自定义其非饱和特性函数•应力渗流耦合分析•固结分析•排水（非粘性土）分析与非排水（粘性土）分析•各阶段的孔隙水压和固结沉降结果•边坡稳定分析•强度折减法•极限平衡法•动力分析•地震、爆破等任意荷载的动力分析•振型分析、反应谱分析、时程分析•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•衬砌、锚杆的结构分析与设计•荷载-结构模式的二衬的内力、应力、变形计算与设计•锚杆单元的内力、应力、变形计算与设计。
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절리면을 포함한 암반에서의 터널 굴착해석
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Step
网格>自动网格划分>实体
操作过程
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MIDAS IT Co., Ltd.
1）在主菜单中选【网格】 >自动网格划分>实体 2）如图所示选择所有隧道 实体 3）在“网格尺寸”中输入 “ 3” 4）在属性中确认选择“岩 体” 5）名称中输入“隧道” 6）点击【适用】 7）选择“地层实体”，在 “网格尺寸”中输入“6” 8）在名称中输入“地层” 9）点击【确定】
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절리면을 포함한 암반에서의 터널 굴착해석
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Step
模型>单元>析取单元
操作过程
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MIDAS IT Co., Ltd.
1）选择所有网格组隐藏后， 点击“隧道实体”网格右 击选择“仅显示” 2）在主菜单中选择【模型】 >单元>析取单元 3）如图所示，在前视图中 选择隧道外侧部分的面 4）在属性中选择【软S/C】 5）网格组中输入“S/C” 6）勾选【基于主形状注册】 7）点击【确认】
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Step
模型>荷载>自重
操作过程
MIDAS IT Co., Ltd.
1） 在主菜单里选择【模 型】>荷载>自重 2） 在荷载组里输入“自 重” 3） 在自重系数的Y处输入 “-1” 4） 点击【确定】
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절리면을 포함한 암반에서의 터널 굴착해석
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Step
模型>边界>修改施工阶段单元属性
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절리면을 포함한 암반에서의 터널 굴착해석
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Step
模型>边界>地面支撑
操作过程
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MIDAS IT Co., Ltd.
1）在主菜单中选择【模型】 >边界>地面支撑 2）在边界组中输入“地面 边界条件”，选择地面网 格，点击【确定】
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절리면을 포함한 암반에서의 터널 굴착해석
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절리면을 포함한 암반에서의 터널 굴착해석
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Step
几何>转换>移动复制
操作过程
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MIDAS IT Co., Ltd.
1）在主菜单中选择【几何】 >转换>移动复制 2）在选择对象形状中选择 上一阶段生成的面 3）在选择方向中选择Y轴 4）勾选“等间距复制”， 在间距中输入“5” 5）在复制次数中输入“1 3”，点击【确定】
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※在实体中可以扩展线组 或者面；在实体中不可以 扩展线
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절리면을 포함한 암반에서의 터널 굴착해석
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05 几何>实体>嵌入
操作过程
Step
MIDAS IT Co., Ltd.
1）在主菜单中选择【几何】 >实体>嵌入 2）在选择主形状中选择地 层对应的箱型实体 3）在选择辅助形状中悬着 隧道实体 4）点击【确定】
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절리면을 포함한 암반에서의 터널 굴착해석
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Step
模型>转换>移动复制网格
操作过程
MIDAS IT Co., Ltd.
1）在主菜单中选择【模型】 >转换>移动复制网格 2）在“选择对象形状”中 选择“锚杆网格组” 3）在“选择方向”中选择 “Y”轴 4）勾选“等间距复制” 5）在间距中输入“5”， 在复制次数中输入“13” 6）点击“确定”
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절리면을 포함한 암반에서의 터널 굴착해석
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Step
模型>单元>接触
操作过程
MIDAS IT Co., Ltd.
1）在视图工具栏中选择 1 “前视图” 2）如图选择图形中地层断 裂面上方网格之后，选择 “隐藏” 3）在主菜单中选择【模型】 >单元>接触 4）在方法中选则“根据单 元边界” 5）如图所示选择所有所有 的网格 6）在属性中选择“联合” 7）点击【确定】
Step
MIDAS IT Co., Ltd.
3 硬S/C 平面 1,500,000 0.2 2.4 -
절리면을 포함한 암반에서의 터널 굴착해석
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01 材料特性
材料结构特征值以及接触单元特征值
Step
MIDAS IT Co., Ltd.
材料/特性 锚杆
弹性模量(E) [tonf/m2] 20,000,000
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Step
模型>施工阶段>施工阶段建模助手
操作过程
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MIDAS IT Co., Ltd.
1）在主菜单中选择【模型】> 2 施工阶段>施工阶段建模助手 2）如图所示，将“单元，边界， 荷载”中的“#，接触，接触单 元，隧道，支护，自重”选择 并且拖放到“I.S” 3）选择定义初始状态 4）在“设定分配原则”“设定 组类型”中选择“网格” 5）在“设定组名前缀”中选择 “隧道” 6）在“A/R”中指定【R】， “开始阶段”和“阶段增量” 中都输入“1” 7）同样生成如图所示的“锚杆” “喷混”“接触”“B.C喷混” 8）操作完成后点击【应用分配 原则】 9）点击【确定】 10）同样可以在“定义单元， 边界，荷载组激活状态”中生 成施工阶段
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절리면을 포함한 암반에서의 터널 굴착해석
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Step
几何>实体>分割实体
操作过程
MIDAS IT Co., Ltd.
1）在主菜单中选择【几何】 >实体>分割实体 2）在“选择分割的实体” 中选择“隧道实体” 3）在“选择辅助曲面”中 选择上一阶段生成的所有 面 4）勾选“分割相邻实体的 面” 5）在“选择相邻形状”中 选择“地层实体”
Step
MIDAS IT Co., Ltd.
风化岩层节理面中的隧道开挖分析
midas GTS 3D 例题 33
00
Step
风化岩层节理面中的隧道开挖分析
概要
MIDAS IT Co., Ltd.
※由接触单元生成岩石节 理面 ※在包含不连续面的岩层 中进行隧道开挖 ※打开文件“GTS 2D例题 33.gtb”
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“分割相邻实体的面”可 以通过一起分割相邻实体 的生成面来达到网格划分 时的节点耦合
절리면을 포함한 암반에서의 터널 굴착해석
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08 几何>生成几何体>扩展
操作过程
Step
MIDAS IT Co., Ltd.
1）在主菜单中选择【几何】 >生成几何体>扩展 2）将选择过滤对话框中指 定为【线】 3）在“选择扩展形状”中 选择地层间断线 4）在选择方向中选择Y轴 5）在长度中输入“70” 6）点击【适用】
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这样的方法生成14个隧道 网格。喷混网格利用和隧 道同样的指定方式合并施 工阶段的网格组；喷混网 格指定生成和实体网格分 离的新网格组。 .
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Step
网格>自动网格划分>线
操作过程
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1）隐藏所有网格，仅显示 “曲线” 2）在主菜单中选择【网格】 >网格自动划分>线 3）选择锚杆对应的所有线 4）在“单元长度”中输入 “ 1” 5）在网格组中输入“锚 杆”，在属性中确认为 “锚杆” 6）点击【确认】
MIDAS IT Co., Ltd.
操作过程
1）点击【文件】>打 开; 2)选择“GTS 2D 例题26.g tb”; 3）在主菜单中选择【视图】 >显示选项; 4）一般表单的“网格”> 节点显示中选定[False] 5)点击【适用】
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03 模型>特性>属性
柏松比(ν) 0.3
容重 (Y) [tonf/m3] 7.85
厚度[m] 0.16
特性
主应力刚度模量 [tonf/m2]
剪切刚度模量 [tonf/m2]
粘聚力[tonf/m3]
接触摩擦角[m]
联合
250,000
25,000
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절리면을 포함한 암반에서의 터널 굴착해석
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02 文件>打开
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Step
操作过程
MIDAS IT Co., Ltd.
1）在主菜单中选择【模型】 >边界>修改施工阶段单元 属性 2）在“选择网格组”中选 择喷混所对应的14个网格 组 3）在属性中选择【硬S/C】 4）点击【确定】
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在施工阶段喷混硬化性能 转变时指定生成边界条件
절리면을 포함한 암반에서의 터널 굴착해석
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3ห้องสมุดไป่ตู้
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Step
网格>网格组>重新命名
操作过程
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MIDAS IT Co., Ltd.
1）在主菜单中选择【网格】> 网格组>重命名 2）选择全部隧道网格 3）在“排序方法”中选择“坐 标顺序”，1st内选择【Y】，名 称中输入“隧道”，点击“适 用” 4）选择全部喷混网格 5）名称中输入“喷混”，后缀 起始号中输入“1”，点击“适 用” 6）选择“复制网格”所表示的 锚杆 7）名称中输入“锚杆”，后缀 起始号中输入“1”，点击“适 用” 8）选择接触要素中由新网格组 表示的分割后的14个网格 9）重命名为“接触”，后缀起 始号中输入“1”，点击“确定”