最新midas gts 模拟变截面隧道的开挖
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
第 ｊ划 ２［】ｌ８＂ｔ－０９川
岩 ＿｝ Ｚ¨－¨ｔｔ－Ｉ 】ｌ
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
midasGTS作业(土木工程cad)
土木工程计算机软件应用（隧道工程专业）
课程考察题目
本隧道为两车道高速公路隧道，支护结构由初期支护和二次衬砌组成。
初期支护为25cm厚C20喷射混凝土，二次衬砌为30cm厚C30模筑素混凝土。
选取计算断面围岩为Ⅴ级，埋深**m（按附表每个同学不同）。
隧道开挖采用全断面法。
隧道内轮廓如图1。
图1 隧道轮廓及数值模型图(单位cm)
1、计算工况
（1）建立模型
（2）自重应力平衡；
（3）全断面开挖隧道，应力释放30%，计算平衡；
（4）施作初期支护，应力释放40%，计算平衡；
（5）施作二衬，应力释放30%，计算平衡。
2、计算参数
表中：E—弹性模量；ɣ—容重；μ—泊松比；c—粘聚力；ϕ—内摩擦角；H—支护厚度；W—宽度。
3、计算结果分析要求
（1）内力分析（分析每个施工步）；
（2）位移分析（分析每个施工步）；
（3）按现行的《混凝土结构设计规范》GB50010-2010进行初支和二衬的配筋计算。
基于MidasGTSNX的下穿既有道路隧道爆破控制技术
基于Midas GTS NX的下穿既有道路隧道爆破控制技术摘要：通过理论分析爆破应力波在浅埋隧道围岩内传播与衰减的规律，运用Midas GTS NX软件建模模拟及掌子面爆破试验相结合的方法限定爆破峰值振速，根据既有道路和隧道围岩监测数据优化爆破方案。
减小隧道每循环开挖进尺和调整单孔装药量，跳段选用第三系列毫秒雷管延时爆破。
监测结果表明既有道路路面并未产生较大变形，隧道拱顶下沉和周边收敛监测结果均未超过规范要求值。
关键词：大断面隧道；浅埋段；下穿既有道路；爆破控制1依托工程新建隧道的建筑限界高度净空为5m，净宽为14m，掌子面开挖截面积约为159㎡，属于大断面隧道范畴。
该隧道左洞和右洞的出口均位于坡脚处，出口段上面为某国道，其中左洞轴线与国道夹角为40°，右洞轴线与国道夹角为45°。
隧道与国道斜交处埋深较浅，左洞出口段仅6m，右洞出口段仅4m，左右洞距离仅34m。
此处开挖方式设计为交叉中隔墙法。
通过分析前人的理论、Midas GTS NX数值模拟和工程现场试验和监测结合的方式，进行有效地爆破设计和爆破方案优化，保证隧道穿越顶面既有道路时路面沉降在允许范围内。
3 数值模拟分析3.1 模型建立该隧道下穿国道段地质情况为强风化片麻岩，节理裂隙较发育，岩芯揭露为碎屑和碎块状形式，围岩条件差；现场查看发现存在偏压情况；右洞较左洞埋深浅2m。
结合以上条件，并考虑开挖爆破影响范围，故针对右洞下穿国道段建立模拟模型。
隧道建立的模型尺寸为上部取值4m，左边和右边取50m，下部取值40m，轴线方向长度取值37m。
隧道上面国道建立的模型尺寸为路面厚度取值0.8m、宽度取值11.78m，路基厚度取值1.2m。
交叉中隔墙法爆破开挖施工时，上部左右断面爆破开挖对国道影响较大，故需针对左上断面和右上断面分别建模。
模型Ⅰ针对右线左上断面，模型Ⅱ针对右线右上断面。
本次模拟基于Midas GTS NX有限元软件，模型Ⅰ、Ⅱ均采用摩尔-库伦模型。
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。
基于Midas-GTS的基坑开挖数值模拟分析
DOI院10.13905/ki.dwjz.2019.05.029基于Midas-GTS的基坑开挖数值模拟分析NUMERICAL SIMULATION ANALYSIS OF FOUNDATION PIT BASED ON MIDAS-GTS方年春（上海强劲地基工程股份有限公司，上海201806）FANG Nianchun（Shanghai Qiangjin Toundation Engineering Co.,Ltd.,Shanghai201806，China）【摘要】结合上海某软土地区的某基坑工程实例，通过分析该工程的实际状况，使用有限元分析软件Midas-GTS，建立了可行的基坑开挖有限元模型，并对模型进行了定性分析。
通过软件的后处理功能，提取相应的变形位移等数据，详细地进行了地下连续墙的水平位移分析和坡顶沉降分析，并在不同工况对比下，分析了地下连续墙深度对地下连续墙的水平位移的影响。
结果表明，在基坑开挖过程中，地下连续墙的最大侧向位移随着基坑深度不断加深而逐渐增大，并且最大值产生位置的深度也不断下降。
同时距离较差土质较近的区域基坑发生的变形较大，故在开挖过程中要充分考虑到基坑附近土质情况对基坑开挖的影响，并做好进一步的加固措施，以此保证基坑开挖的稳定。
【关键词】地下连续墙；有限元与数值模拟；基坑工程；变形特征【中图分类号】TU47【文献标志码】A【文章编号】1001-6864（2019）05-0118-04Abstract:Combining with a foundation pit project of a soft soil area in Shanghai,a feasible finite element model of foundation pit excavation is established by analyzing the actual situation of the project and using the finite element analysis software Midas-GTS,and the qualitative analysis of the model is carried out.Through the post-processing function of the software,the corresponding deformation and displacement data are extracted and carried out in de-tail.Horizontal displacement analysis of diaphragm wall and settlement analysis of slope top are carried out,and the influence of diaphragm wall depth on horizontal displacement of diaphragm wall is analyzed under different working conditions.The results show that the maximum lateral displacement of diaphragm wall increases with the deepening of foundation pit,and the depth of the maximum position decreases.At the same time,the deformation of the foun-dation pit is larger in the area close to the poor soil,so the influence of the soil condition near the foundation pit should be fully considered in the excavation process,and further reinforcement measures should be taken to ensure the stability of the foundation pit excavation.Key words:diaphragm wall；finite element and numerical simulation；foundation engineer；deformation characteristi0引言当今中国城市工程建造技术日益成熟，狭隘的土地越来越不能满足城市空间的开发和发展，在地上空间已经不能满足城市持续快速发展对土地的需求的情况下，城市地下空间的开发和利用成为了一个重大研究课题和方向。
MidasGTS基坑开挖详细操作过程
• 类型选择“自由线的 1D单元”，如图选择两 列节点中的单元。
• 属性定为3“地下连续墙”。 •网格组名称“地下连续墙”。 •点击适用。
11
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5. 析取结构单元
16
析取支撑
12
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2
• I号‘1’, 名称 中输入“土层1”. • 模型类型设定为莫尔-库伦，输入材 料参数。 • 点击 确认. • 材料参数输入完成后在 添加 / 修改 平面属性窗口 点击 适用.
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MIDAS/ GTS Training 确认属性当中出现了2个土层。
3
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• 号 ‘2’, 名称 中输入“土层2”. • 模型类型设定为莫尔-库伦，输入材 料参数。 • 点击 确认. • 材料参数输入完成后在 添加 / 修改 平面属性窗口 点击 确认.
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• 号 ‘1’, 名称 中输入“地下连续墙”. • 模型类型设定为“梁”。 • 勾选截面库。 • 选择方形，输入H和B，点击确认。
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2. 输入属性
8 生成支撑属性 模型 > 特性 > 属性
• 添加 中选择直 线. • 号 ‘4’, 名称中输入 “支撑”. • 确认单元类型为“梁”. • 添加 结构材料。 •添加特性。 •确认。
midas GTS公路隧道整体解决方案(总说明)
Part Ⅰ midas GTS在公路隧道工程上的应用
Part II midas岩土工程整体解决方案
midas岩土工程分析与设计整体解决方案
• 投标用 • 影响评估用 • 三维有限元分析用 • 三维抗震、渗流、降水、稳定分 析用 • 建立三维地形、地层图用
• 生产用 • 极限平衡法稳定计算用 • 二维有限元补充计算用(对GeoX、 GTS的补充计算) • GTS的二维剖面数据可导入到 Soilworks中
midas GeoX导启明星模型数据进行对比分析
midas Gen、midas Civil 与 midas GTS的接口
midas Gen、midas Civil 与 midas GTS的接口
midas Gen、midas Civil 与 midas GTS的接口
midas Gen、midas Civil 与 midas GTS的接口
⑦ 全面更新3D CAD引擎为最新Parasolid
⑧ 提供3D PDF文档结果
midas GTS在岩土工程上的适用工程
1. 勘测工程 2. 基坑工程 3. 边坡工程 4. 基础工程 5. 道路工程 10. 水利水电工程 11. 水运港湾工程 12. 火电核电工程 13. 矿山工程 14. 桥梁工程
方案优化隧道偏压角度和埋深参数化研究partmidasgts在在公路隧道工程上的应用partiimidas岩土工程整体解决方案?生产用?按最新基坑规范要求验算用?按规范进行配筋计算用?可导入理正启明星数据进行对比分析?荷载结构法用?gen和civil模型可导入gts中?生产用?极限平衡法稳定计算用?二维有限元补充计算用对geoxgts的补充计算?gts的二维剖面数据可导入到soilworks中?投标用?影响评估用?三维有限元分析用?三维抗震渗流降水稳定分析用?建立三维地形地层图用midasgtsmidassoilworksmidasgeoxmidasgenmidascivilmidas岩土工程分析与设计整体解决方案midasgts的操作界面midasgts的分析功能midasgts的单元和材料本构2013年10月25日发布midasgts的全新版本midasgtsnx提供64位求解器gpu计算分析速度可提高近10倍提供动力弹塑性分析功能提供渗流应力完全耦合分析功能提供大变形分析功能提供混合网格划分功能提供焊接接触功能全面更新3dcad引擎为最新parasolid提供3dpdf文档结果1
MidasGTS基坑开挖详细操作过程
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•点击工作目录树中发亮的网格组， •采用相同的方法，更名
按F2，更名为
※ 网格组名称在当初划分网格的时候也可以定义，那么这步就可以省略， 但需要单独划分这三个网格。
15
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14
※ 释放梁端约束主要是为了避免支撑 对地下连续墙的弯矩影响，更真实的 反映实际情况。
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8. 施工阶段
20 修改网格组名称
由于前面采用的是全部划分平面网格，为了定义施工阶段，这里需要做修改网格组名称。 •首先将选择过滤菜单调为“网格”。 •如图点击选择第一次开挖的网格组。
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4. 生成网格
13
自动划分平面网格
网格 > 自动网格划分 > 平面…
8
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• 在主菜单依次选择网格 > 自动网格划分 > 平 面… (F7) . •如图选择线。 • 类型选择为四边形. • 网格尺寸按单元尺寸方式定义为 1. • 属性选择为土层1. • 网格组输入为土层1. • 确认独立注册各面网格勾选. • 点击 预览确认网格尺寸. • 点击 适用 生成网格.
18
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8. 施工阶段
24 第四步：激活第一道支撑
MIDAS-GTS-2D-两拱隧道开挖施工阶段分析
1 2
3
※：每个岩土层的边界 交叉处必须分割，交叉 分割这一选项可以完成 所有交叉边界线的相互 分割。
两拱隧道开挖施工阶段分析
5
05 网格>网格尺寸控制>线
Step
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操作过程
4
1
2
5
3 6
两拱隧道开挖施工阶段分析
7
05 网格>网格尺寸控制>线
Step
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操作过程
1）如图所示，选择核心隧 道下部侧面以及核心隧道 下部对应的线 2）在“播种方法”中选择 “分割数量”，在分割数 量中输入“3” 3）点击【确定】 4）如图所示，选择核心隧 道上部对应的线 5）在“播种方法”中选择 “分割数量”，在分割数 量中输入“2” 6）点击【确定】
Step
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操作过程
1）在主菜单中选择【模型】 >边界>修改单元属性 2）在边界组中输入“核心 柱” 3）在选择过滤中改变为 “网格” 4）在模型工作目录树中选 择【网格】>网格>核心上 部柱和核心上部柱 5）选择属性，将属性转化 为“核心柱” 6）点击【确定】41 Nhomakorabea2
4
2
3
两拱隧道开挖施工阶段分析
24
16 模型>施工阶段>定义施工阶段
Step
MIDAS IT Co., Ltd.
操作过程
1）点击【新建】，第二施 工阶段定义为“CS2” 2）在这个阶段，将“核心 上部S/C”“核心上部右侧 S/C”“核心上部左侧S/C” 拖放到【激活数据】； 3）点击【保存】 4）点击【新建】，第三施 工阶段定义为“CS3” 5）这一阶段，将边界中的 “核心上部喷混硬化”拖 放到【激活数据】 6）点击【保存】
midas gts 模拟变截面隧道的开挖
Y轴
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midas GTS
步骤 2.6
1
变截面隧道的开挖
1. 在工作树目录中点击鼠标右键
2. 在工作树目录中点击鼠标右键
2
3. 几何> 生成几何体 > 扩展...
4. 选择步骤2.3中的平面，点击[选择扩
midas GTS
步骤 2.3
变截面隧道的开挖
1. 几何> 曲面 > 建立 > 平面... 2. 选择曲线（见图中红线） 3. 点击[确认]
2
4. 在工作树目录中点击鼠标右键
4 3
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midas GTS
6
7
Y轴
8 9
10
北京迈达斯技术有限公司MIDAS Information Technology Co., Ltd.
midas GTS
步骤 2.11
1
变截面隧道的开挖
1. 在模型窗口中，鼠标左键选择矩形，然后右键，选 择“仅显示”
2. 在工作树目录中点击鼠标右键 ，选择“显示全部” 3. 在工作树目录中点击鼠标右键 ，选择“透明度” 4. 在“透明表现”中设置为8
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
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基于Midas-GTS的不同开挖特征下破碎软岩边坡稳定性研究
《河南水利与南水北调》2023年第12期试验与研究基于Midas-GTS的不同开挖特征下破碎软岩边坡稳定性研究章敏（广州市宏涛水务勘测设计有限公司，广东广州510000）摘要：边坡开挖后内部应力将重新调整分布，原有较稳定边坡常因开挖卸荷发生滑坡坍塌，而合理的开挖位置及坡比将有效减少此类灾害的损害程度。
鉴于此，文章基于有限元软件Midas-GTS对破碎软岩边坡进行了不同坡比及位置的开挖模拟。
结果表明：坡顶处开挖将提高边坡整体的稳定性，而坡脚处开挖则会降低边坡整体的稳定性，同时坡体中部处小坡比开挖对于边坡稳定性的影响较小；坡底和坡体中部处开挖坡比愈大边坡稳定系数愈小，而坡顶处开挖坡比愈大边坡稳定系数愈高；工程中对于软岩边坡坡顶进行开挖时应尽量提高开挖坡比，但要预防因直立开挖而产生的局部剪应力增高带，而在坡体中部及坡脚开挖时应减小开挖坡比或设置台阶分级开挖。
关键词：软岩边坡；开挖坡比；开挖位置；稳定性系数中图分类号：U416文献标识码：A文章编号：1673-8853（2023）12-0106-02Research on the Stability of Fractured Soft Rock Slope under Different ExcavationCharacteristics Based on Midas-GTSZHANG Min（Guangzhou Hongtao Water Survey and Design CO.LTD.,Guangzhou510000,China）Abstract：The internal stress distribution of the slope will be re-adjusted after excavation.The original stable slope often collapses due to excavation unloading.However,reasonable excavation location and slope ratio will effectively reduce the damage degree of such disasters.In view of this,the finite element software Midas-GTS is used to simulate the excavation of fractured soft rock slope at different slope ratios and location.The results show that the excavation at the top of the slope can improve the overall stability,while excavation at the bottom of the slope can reduce the overall stability.The influence of small slope in the middle of the slope is less than that of excavation.The larger the excavated slope ratio at the bottom and the middle of the slope,the lower the stability coefficient of the slope,while the larger the excavated slope ratio at the top,the higher the stability coefficient of the slope.The slope ratio of a soft rock slope should be increased as much as possible,but the local shear stress increase caused by vertical excavation should be prevented.The slope ratio should be reduced or steps should be provided in the middle of the slope and at the foot of the slope.Key words：soft rock slope;excavation slope ratio;excavation location;stability coefficient1方法及建模1.1有限元强度折减法有限元计算中利用一个折减系数Fs将抗剪强度指标c、ϕ不断降低至岩土体处于极限破坏状态时，可用下式表示。
MIDAS GTS 2D 22分步开挖中文.ppt
1 5
6
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3 4
7
CD-Cut Tunnel 굴착 해석
14
Step
13 模型>边界>地面支撑
操作过程
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” 3）选择地面网格 4）点击【确定】
1 2 3
4
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2）在这个阶段，将“隧道
上部左侧R/B”“隧道上
1
部左侧临时S/C”“隧道
上部左侧S/C”拖放到
【激活数据】；点击【保
2
存】
3）点击【新建】，第三施
工阶段定义为“CS3”
4）这一阶段为喷混硬化过
程，将“上部左侧S/C硬
化”和“左侧临时S/C硬
化”拖放到【激活数据】
5）点击【保存】
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“隧道上部右侧R/B”，
5
“隧道到下部R/B”网格
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6
7 8
CD-Cut Tunnel 굴착 해석
12
Step
11 确认网格生成
Procedure
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CD-Cut Tunnel 굴착 해석
13
Step
12 模型>单元>修改参数
操作过程
2
>施工阶段>定义施工阶段
2）点击“新建”，“阶段 3
名称”中输入“IS”
3）将【组数据】中显示的
原地基的“单元，地基边
界条件和自重”拖放到
【激活数据】。
midas gts 模拟变截面隧道的开挖
结合大数据和人工智能技术，对隧道施工过程中 的监测数据进行实时分析，为施工提供更加智能 化的指导。
THANKS
感谢观看
短了模拟时间。
精确性
该软件采用先进的数值算法， 能够模拟复杂的隧道开挖过程 ，提供高精度的模拟结果。
灵活性
MIDAS GTS支持多种隧道断 面形式，可以模拟变截面隧道
的开挖过程。
易用性
该软件界面友好，操作简单， 方便用户快速上手。
MIDAS GTS的应用领域
01
02
03
隧道工程
MIDAS GTS广泛应用于隧 道开挖过程的模拟，为隧 道设计、施工提供重要的 参考依据。
研究背景
随着交通建设的快速发展，隧道工程在公路、铁路等交通领域的应用越来越广泛 。由于隧道施工环境复杂，施工难度大，因此，通过模拟软件对隧道开挖过程进 行模拟，有助于优化施工方案，提高施工效率，减少施工风险。
隧道开挖的重要性
隧道开挖是交通建设中的重要环 节，其施工质量和安全性对整个 交通线路的正常运行至关重要。
运行模拟
运行模拟程序，观察隧道开挖过程中的变形、 应力等响应，并记录相关数据。
结果分析
对模拟结果进行分析，评估隧道开挖的安全 性和稳定性，为实际施工提供指导。
04
模拟结果分析
模拟结果的展示
变形量
通过MIDAS GTS模拟，可以清晰地展示出隧道在开挖过程中的变 形量，包括横向和纵向变形。
应力分布
模拟结果可以展示出隧道在不同开挖阶段的应力分布情况，有助于 了解隧道结构的稳定性。
施工难度大
由于截面的变化，施工难 度增加，需要精确控制施 工参数和工艺。
结构受力复杂
变截面隧道结构受力较为 复杂，需要考虑多种因素 如土压力、水压力、结构 自重等。
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
09
*
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
09
*
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
09
*
Drag & Drop
模型>施工阶段>定义施工阶段
操作过程
09
*
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
midas GTS在地铁、基坑、隧道工程中的应用
GTS 边界与荷载
荷载条件 • 自重 • 节点集中力、节点弯矩 • 强制位移 • 压力荷载 • 梁单元/连接梁单元荷载 • 节点/单元温度、温度梯度 • 预应力 • 其他工况结果 • 节点质量 边界条件 • 支撑、地面支撑 • 节点水头 • 节点/曲面流量 • 渗流面 • 渗流边界函数 • 非饱和特性函数：渗透率、含水率 • 非固结边界 • 排水边界 • 滑动表面
断面图
临时结构计算 模型
3）拆除该段的水平支撑； 4）施工边墙和顶板。
拆除竖撑竖向位移：8.12mm
施作仰拱竖向位移：9.91mm
拆除横撑竖向位移：9.73mm
施作边墙竖向位移：12.44mm
桩的侧向位移
边桩和支撑轴力
边桩和支撑弯矩
工程说明：
1 50.87
1
1 3
某地铁线区间为大跨段，采用PBA工法施工。大跨段
工程示意图
GTS 计算模型
地基位移变形
筏板弯矩
桩基轴力
北京迈达斯技术有限公司
NO2. 线性静力分析
结构计算简图
结构弯矩
结构轴力
结构剪力
本构模型： 弹性 邓肯-张 横向各向同性 应变软化 特雷斯卡 剑桥模型 范梅塞斯 D-min model 德鲁克-普拉格 节理模型 霍克-布朗 莫尔-库仑 Jardine模型 修正莫尔-库仑
北京迈达斯技术有限公司
北京迈达斯技术有限公司
工程说明：
工程包括14km隧道, 7 个车站和大 约300万m3岩料（挖掘），隧道和 车站通过挖掘和爆破形式实现，支 护形式采用喷锚结构，赫尔辛基地 铁站和区间线部分位于海平面以下， 地铁线多段位于市区（建有高层建 筑及重要结构物）下方。
位移云图
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。
基于Midas-GTS的基坑开挖数值模拟分析
基于Midas-GTS的基坑开挖数值模拟分析方年春【摘要】结合上海某软土地区的某基坑工程实例,通过分析该工程的实际状况,使用有限元分析软件Midas-GTS,建立了可行的基坑开挖有限元模型,并对模型进行了定性分析.通过软件的后处理功能,提取相应的变形位移等数据,详细地进行了地下连续墙的水平位移分析和坡顶沉降分析,并在不同工况对比下,分析了地下连续墙深度对地下连续墙的水平位移的影响.结果表明,在基坑开挖过程中,地下连续墙的最大侧向位移随着基坑深度不断加深而逐渐增大,并且最大值产生位置的深度也不断下降.同时距离较差土质较近的区域基坑发生的变形较大,故在开挖过程中要充分考虑到基坑附近土质情况对基坑开挖的影响,并做好进一步的加固措施,以此保证基坑开挖的稳定.【期刊名称】《低温建筑技术》【年(卷),期】2019(041)005【总页数】4页(P118-121)【关键词】地下连续墙;有限元与数值模拟;基坑工程;变形特征【作者】方年春【作者单位】上海强劲地基工程股份有限公司,上海201806【正文语种】中文【中图分类】TU470 引言当今中国城市工程建造技术日益成熟，狭隘的土地越来越不能满足城市空间的开发和发展，在地上空间已经不能满足城市持续快速发展对土地的需求的情况下，城市地下空间的开发和利用成为了一个重大研究课题和方向。
地下空间的建筑工程主体就包括深基坑工程，地下连续墙对环境影响小、刚度大、拥有良好的整体性能和低渗透性、可以采用逆作法施工，这些优点使其成为深基坑工程中最佳的挡土结构之一，被大量工程广泛应用。
现阶段，国内外研究多采用数值模拟方法来对深基坑开挖过程进行研究和分析。
有限元法在众多数值分析方法中效果较为突出，它可以解决非线性问题，并且适用于各种非均质材料、各向异性材料以及许多复杂的边界条件[1]。
除此之外，基坑开挖中的空间效应与时间效应都能纳入考量范围之中。
首次将有限元法应用于基坑工程的是Duncan和Chang[2,3]，他们对土体本构关系采用双曲线非线性弹性模型进行研究，利用有限元数值方法对边坡开挖的性状做了模拟分析，并将模拟所得值与实测值进行对比，得出有限元法可以有效预测边坡开挖的结论。
变截面隧道的开挖
显示矩形 几何 > 实体 > 分割... 参考步骤2.15分割实体“大断面”和“小断面” 步骤 2.20 1
”
显示所有曲线 几何> 生成几何体 > 扩展... 参考步骤2.13的扩张，选择2条线，输入“31”
步骤 2.21
3
步骤 2.22
几何 > 实体 > 分割... 参考步骤2.12的分割，选择 步骤2.21中生成的两个面
2
4，7
步骤 2.5
2，6
3，6
5
8
Y轴
Y轴
1. 在工作树目录中点击鼠标右键 2. 在工作树目录中点击鼠标右键 3. 几何> 生成几何体 > 扩展... 4. 选择步骤2.3中的平面，点击[选择扩 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]
1
3
7
5
6
8
9
9
步骤 4.1
1. 仅显示实体“大断面”和“小断面” 2. 网格 > 自动划分网格 > 实体... 3. 选择实体 4. 输入“0.8” 5. 选择“土2” 6. 点击[适用] 7. 选择实体 8. 输入“1” 9. 点击[确认]
4，8
3，7
5
6
9
7
3
步骤 4.2 显示实体（图中所示） 在模型窗口中，鼠标左键选择实体， 然后右键，选择“显示网格种子” 点击[确认]
步骤 2.13
1
2
7，11
5，9
8
12
3
5，9
6，10
1. 在工作树目录中点击鼠标右键 ，选择“隐藏全部” 2. 几何 > 曲面 > 缝合... 3. 选择绿框中的面 4. 输入0.0001 5. 名称为“1” 6. 点击[适用] 7.选择蓝框中的面 8. 名称为“2” 9. 点击[适用] 10.选择紫框中的面 11. 名称为“3” 12. 点击[确认]
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4
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midas GTS
步骤 2.2
1
变截面隧道的开挖
3，7 4
1. 点击[WP法向] 2. 几何> 曲线 > 交叉分割... 3. 点击[已显示] 4. 点击[适用] 5. 几何 > 删除 >删除面/线... 6. 选择“短线” 7.点击[已显示] 8. 点击[查看] 9.点击[取消]
步骤 2.10
3
1 4
变截面隧道的开挖
1. 点击[WP法向] 2. 几何 > 曲线 > 在工作面上建立 > 矩形(线组)... 3. 勾选“生成面”，在大截面处用鼠标左键
画出一矩形面（见图） 4. 在工作树目录中点击鼠标右键 5. 几何 > 转换 > 移动复制... 6. 选择矩形面 7. 选择Y轴 8. 选择“等间距复制” 9. 输入“5”，“5” 10. 点击[确认]
midas GTS
步骤 2.13
1
6，10
变截面隧道的开挖
1. 在工作树目录中点击鼠标右键 ，选择“隐藏全部”
2. 在工作树目录中点击鼠标右键 ，选择“显示全部”
3. 点击[WP法向]
4. 几何> 生成几何体 > 扩展...
2
5. 选择“线”，选择图中红线
6. 选择Y轴
7. 输入“31”
3 8. 点击[适用]
3. 选择“小截面”实体
4. 点击[选择方向]，选择Y轴
5. 输入“15”
3
6. 点击[确认]
7. 在工作树目录中点击鼠标右键
4
7 5
6
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midas GTS
步骤 2.8
1
变截面隧道的开挖
1. 在工作树目录中点击鼠标右键 ，选择“透明度”
步骤 2.5
22，6
3，6
4，7
8
5
变截面隧道的开挖
1. 几何> 生成几何体 > 扩展... 2. 选择过滤器中的“线组” 3. 选择步骤2.4中的第一个线组，点击
[选择扩展方向]，选择总体坐标系的Y轴 4. 输入“16”，“小截面” 5. 点击[适用] 6. 选择步骤2.4中的第二个线组。 7. 输入“30” ，“土” 8. 点击[确认]
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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
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2
3
4
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步骤 2.12
2 3
4 5
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]
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步骤 2.9
1
3 4
5
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 > 实体 > 嵌入... 3. 选择“土” 4. 选择“大截面” 5.点击[确认]
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变截面隧道的开挖
midas gts 模拟变截面隧道的 开挖
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步骤 2.1
2
5
6
变截面隧道的开挖
1. 文件 > 导入 > DXF 2D... 2. 点击“选择AutoCAD的DXF文件” 3. 选择相应的DXF文件 4. 点击[打开] 5. 点击 [预览] 6. 点击 [确认]
2. 在“透明表现”中设置为8
3. 在模型窗口中，鼠标左键点击“土”，然后 右键， 选
择“隐藏”
2
4. 几何 > 布尔运算 > 并集...
5. 选择“大截面”
6. 选择“小截面”
7. 点击[确认]
5
3
6
7
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9. 选择输入“16”
12.点击[确认]
5，9
7，11
12
8
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步骤 2.14
1
3，7，10 4
5，8，11
6
7
Y轴
8 9
10
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步骤 2.11
1
变截面隧道的开挖
1. 在模型窗口中，鼠标左键选择矩形，然后右键，选 择“仅显示”
2. 在工作树目录中点击鼠标右键 ，选择“显示全部” 3. 在工作树目录中点击鼠标右键 ，选择“透明度” 4. 在“透明表现”中设置为8
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
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步骤 2.7
1
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...
6
8 9
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步骤 2.3
变截面隧道的开挖
1. 几何> 曲面 > 建立 > 平面... 2. 选择曲线（见图中红线） 3. 点击[确认]
2
4. 在工作树目录中点击鼠标右键
4 3
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Y轴
Y轴
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步骤 2.6
1
变截面隧道的开挖
1. 在工作树目录中点击鼠标右键
2. 在工作树目录中点击鼠标右键
2
3. 几何> 生成几何体 > 扩展...
4. 选择步骤2.3中的平面，点击[选择扩