GTS 3D 33接触三维隧道(中文)

特性名称(ID)
FRP(1)
网格组名称
风化土层 风化岩层 硬岩层 风化土加强 FRP
•在“GTS 2D 例题 33.gtb” 文件中设定土壤材料性能和材料特性。
절리면을 포함한 암반에서의 터널 굴착해석
2
01 材料特性
材料
ID 名称 类型 弹性模量(E)[tonf/m2] 柏松比(ν) 容重(Y) [tonf/m3] 容重(饱和) [tonf/m3] 粘聚力(c)[tonf/m2] 磨擦角(Φ) K0 1 岩石 实体 250,000 0.3 2.3 2.3 40 36 1 2 软S/C 平面 500,000 0.2 2.4 -
操作过程
1
Step
MIDAS IT Co., Ltd.
1）在主菜单中选择【模型】 2 >特性>属性； 2）确定生成5个属性
※在这个操作例题中属性 在操作一开始就指定
절리면을 포함한 암반에서의 터널 굴착해석 6
04 几何>生成几何体>扩展
操作过程
1 2
Step
MIDAS IT Co., Ltd.
1
2
4
3
절리면을 포함한 암반에서의 터널 굴착해석
8
06
Step
几何>曲线>在工作平面上建立>2D矩形（线组）
操作过程
1
MIDAS IT Co., Ltd.
1）在模型工作目录树中选 择【几何】>实体>地层，2） 2）点击鼠标右键弹出关联 菜单 3）将显示模式转变为“线 框” 4）在主菜单中选择【几何】 >曲线>在工作平面上建立> 2D矩形（线组） 5）勾选“生成面” 6）如图所示生成比隧道横 界面大的矩形
Step
MIDAS IT Co., Ltd.
3 硬S/C 平面 1,500,000 0.2 2.4 -
절리면을 포함한 암반에서의 터널 굴착해석
3
01 材料特性
材料结构特征值以及接触单元特征值
Step
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材料/特性 锚杆
弹性模量(E) [tonf/m2] 20,000,000
1
2
3
4
절리면을 포함한 암반에서의 터널 굴착해석
13
10
Step
网格>自动网格划分>实体
操作过程
1
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】
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】
1
2
3
4
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
4
3 7
5
2 6
절리면을 포함한 암반에서의 터널 굴착해석
16
13
Step
模型>单元>析取单元
操作过程
1
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】
2
3 5
4
절리면을 포함한 암반에서의 터널 굴착해석
9
06
Step
几何>转换>移动复制
操作过程
1
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】
1
2
5 3 3
4 2
“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
11
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】
2 1
4
5
3
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。 .
절리면을 포함한 암반에서의 터널 굴착해석 18
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Step
网格>自动网格划分>线
操作过程
MIDAS IT Co., Ltd.
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】
2
1
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절리면을 포함한 암반에서의 터널 굴착해석
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09
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“所有实体” 3）在“选择辅助曲面”中 选择上一阶段生成的地层 断裂面 4）点击【确定】
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
0
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절리면을 포함한 암반에서의 터널 굴착해석
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02 文件>打开
1
Step
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】
2
3
4
5
절리면을 포함한 암반에서의 터널 굴착해석
5
03 模型>特性>属性
间断面
岩层
절리면을 포함한 암반에서의 터널 굴착해석
1
01 材料特性
网格组属性
属性名称(ID)
风化土(1) 风化岩(2) 硬岩3) 风化土加强(4) FRP(5)
Step
MIDAS IT Co., Ltd.
类型
板 板 板 板 线
材料名称(ID)
风化土(1) 风化岩(2) 硬岩(3) 风化土加强(4) FRP(5)
3
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8
7
9
절리면을 포함한 암반에서의 터널 굴착해석
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Step
模型>边界>地面支撑
操作过程
1
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】
2
절리면을 포함한 암반에서의 터널 굴착해석
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1
2
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3 5
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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”
1
2
3
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절리면을 포함한 암반에서의 터널 굴착해석
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17
Step
网格>网格组>重新命名
操作过程
1 2 4
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”
4
2
5 3
절리면을 포함한 암반에서의 터널 굴착해석
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07
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”
3
4
5
2
6
7
6
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절리면을 포함한 암반에서의 터널 굴착해석
14
11
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 裂面上方网源自文库之后，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.
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”
24
21
Step
模型>施工阶段>施工阶段建模助手
操作过程
1 4 5 6
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
19
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】
1
2
3
4
절리면을 포함한 암반에서의 터널 굴착해석
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20
Step
模型>边界>修改施工阶段单元属性
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【线组】，选择隧道 形状线组 3）在选择方向中选择Y轴 4）在长度中输入“70” 5）在名称中输入“隧道”， 点击【适用】 6）选择已显示的地层【面】 7）在选择方向中选择Y轴 8）在名称中输入“地层”， 9）点击【适用】
3
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절리면을 포함한 암반에서의 터널 굴착해석
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14 模型工作目录树>网格>网格组>合并
操作过程
Step
MIDAS IT Co., Ltd.
1）指定隧道网格组为“仅 显示” 2）在视图工具栏中点击 “右视图” 3）在工作界面上选择施工 阶段隧道网格组 4）选择以后，在工作界面 上点击鼠标右键，弹出关 联菜单 5）选择“合并”
4
3
5
6
※在实体中可以扩展线组 或者面；在实体中不可以 扩展线
7 8
절리면을 포함한 암반에서의 터널 굴착해석
7
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】
2
5
3
4
6
7
절리면을 포함한 암반에서의 터널 굴착해석
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12
Step
模型工作目录树>网格>新网格组>包括/排除网格组选项
操作过程
MIDAS IT Co., Ltd.
1）在模型工作目录树中选 择网格，鼠标右击弹出关 1 联菜单 2）选择“新网格组”，同 样的方法生成14个新网各 组 3）在新生成的网格组中选 择第一个生成的网格组后， 点击鼠标右键弹出关联菜 单 4）选择网格组中的“包括 /排除网格组选项” 5）接触网格选着“仅显示” 在视图工具栏中点击“右 视图” 6）如图所示选择隧道部分 的接触单元部分，点击 【确定】 7）同样的方法生成各个隧 道的网格组