Midas GTS操作例题列表
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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。
操作指南Modeling, Integrated Design & Analysis Softwareㅡ目录第一部分. 操作指南1. 关于GTS 51.1 概要 / 5 1.2 程序安装 / 6 1.2.1 系统配置 / 6 1.2.2 安装顺序 / 7 1.2.3 安装驱动程序 / 9 1.2.3 登记密钥 / 112. 开始之前 22.1 了解GTS / 12 2.1.1 GTS的操作流程 / 12 2.1.2 GTS的建模方式 / 16 2.1.3 分析体系 / 33 2.2 界面的构成 / 37 2.2.1 工作窗口 / 39 2.2.2 工作目录树 / 41 2.2.3 特性窗口 / 44 2.2.4 输出窗口 / 47 2.2.5 主菜单 / 50 2.2.6 工具条和图标菜单 / 51 2.2.7 关联菜单 / 52 2.3 选择与视图 / 53 2.3.1 选择 / 53 2.3.2 视图控制 / 6712.3.3 模型显示 / 69 2.3.4 数据输入 / 742.4 使用联机帮助 / 76 2.5 使用MIDAS/GTS的主页 / 77 2.6 输入/输出文件 / 79附录. 工具条和图标菜单 / 82 标准工具条 / 82 撤销/重做工具条 / 83 选择工具条 / 84 工作平面工具条 / 86 捕捉工具条 / 87 视图工具条 / 88 测量工具条 / 91 函数工具条 – 曲线 / 92 函数工具条 – 面 / 98 函数工具条 – 实体 / 103 函数工具条 – 几何体 / 108 函数工具条 – 自动/映射划分网格 / 111 函数工具条 – 伸展网格 / 116 函数工具条 – 网格 / 121 函数工具条 – 分析 / 125 函数工具条 – 后处理数据 / 129 函数工具条 – 后处理命令 / 131关于GTS1. 关于GTS1.1 概要GTS (Geotechnical and Tunnel analysis System) 是包含施工阶段的应力分析和渗透分 析等岩土和隧道所需的几乎所有分析功能的通用分析软件。
GTS操作例题列表:基础例题1 二维平行隧道施工阶段分析2 三维隧道施工阶段分析3 三维连接隧道施工阶段分析4 二维路堤施工阶段分析5 三维基坑开挖阶段地下水渗流分析6 铁路移动荷载分析7 三维基坑支护施工阶段分析8 桥台基础施工阶段分析9 二维衬砌分析高级例题10 地铁施工阶段分析11 铁路隧道Y型连接段施工阶段分析12 城市交叠隧道施工阶段分析实际工程列表1 公路隧道-断层带区段2 公路隧道-断层带区段3 公路隧道-洞门_端差4 公路隧道-洞门_无端差5 公路隧道-曲线隧道6 公路隧道-三维并行隧道7 公路隧道-避难所8 公路隧道-河谷区段9 公路隧道-联拱隧道10 护岸结构-防浪堤连接区段11 护岸结构-护岸墙连接区段12 铁路隧道-横穿上部公路隧道13 地铁隧道-管棚支护导坑法隧道14 基础-桥台基础15 其他隧道-U形隧道16 土坝17 堆石坝验证例题列表1 无限弹性体上的圆孔2 无限弹性体上的球腔3 横观同性无限弹性体上的圆孔4 莫尔-库伦无限体上的圆孔5 各向不同应力作用下无限弹性体上的直线圆形隧道6 弹性地基上的条形基础7 条形荷载作用下的弹性Gibson地基8 弹性半无限体上的圆形基础9 莫尔-库伦地基上的条形和圆形基础10 条形基础承载力(粘聚力随深度变化)11 屈雷斯卡地基上的正方形基础12 冲切问题中的塑性流动13 剑桥粘土和修正剑桥粘土模型的三轴试验14 基坑支护15 倾斜面上的隧道挖掘16 [稳定流] 三角形土坝17 [稳定流] 限制水流的截水墙18 [稳定流] 坝基截流19 [稳态] 水库粘土层20 [稳态] 无侧限大坝渗流21 [稳定流] 倾斜渗透22 [稳定流] 大坝竖直面(Muskat问题)23 [稳定流] 向河堤无侧限流动24 [稳定流] 隧道渗流问题25 [非稳定流] 水井径向流26 [非稳定流] 固结分析27 [非稳定流] 水库蓄水分析28 [非稳定流] 水位骤降分析29 [固结] Cryer’s问题30 [固结] 饱和土固结分析。
操作例题 02. 隧道衬砌图 1 隧道衬砌例题模型利用FX+里提供的隧道截面模板及多样化的建模工程生成如图1所示的隧道衬砌模型。
由于此例题只是为了熟悉FX+的使用方法,所以其单位与尺寸并无实际意义。
建模方法移动工作平面为了建立二维隧道截面将工作平面移动到基准位置。
1. 关联菜单里选择移动工作平面…。
2. 移动工作平面对话框里选择基准面表单。
3. 工具条的选择过滤里确认指定为‘基准面’。
4.在模型窗口或者树形菜单的工作目录树中的基准里选择‘XZ-平面’。
(参考图2 )5. 勾选定义原点并输入‘0, -200, 0’。
6. 点击。
图2 选择工具条, 工作平面和树形菜单里关于基准的选择方法ÔFX+里当选择某个体时如果将鼠标放到个体上,个体就会自动亮显为蓝色,此时若点击左键就会选中该个体。
由于可以累加选择多个个体所以只要点击想添加的个体即可。
也可以通过其它方法像拖动模型窗口来进行选择,而且不单单在模型窗口里可以选择,在工作目录树里也同样可以选择。
解除选择时可以再选择一下或者点击 解除选择。
通常会设定为 选择状态,若未点击选择按钮是无法选择的。
在模型窗口中的空白处点击鼠标右键调出关联菜单。
基准XY-平面 平面YZ-平面树形菜单(基准)选择过滤(工具条)Ô通常情况下在模型窗口中显示整体坐标系(GCS)和单元坐标系(WCS)以及栅格。
整体坐标系的X, Y, Z轴分别显示为红、绿、蓝色。
在工作平面上可以通过点击关联菜单中的开关GCS三角标, 开关WCS三角标来进行显示及隐藏。
在模型窗口中调出关联菜单通过点击开关栅格也可以显示隐藏栅格。
Ô由于基准是成为各种计算和测量标准的点、轴、平面,是指定模型形状的几何位置的标准。
FX+里新建项目时基本上提供整体坐标系的原点、X、Y、Z轴及XY, YZ, XZ平面内的基准。
用户可以利用几何 > 基准的子菜单来定义新的基准。
二维隧道利用二维隧道截面模板在工作平面上建立2个隧道截面。
有限元分析在隧道施工中的应用姓名:学号:手机:邮箱:摘要TBM全断面施工是现阶段特别是地铁隧道施工的重要方式之一,其速度快,成型好,支护及时,得到广泛的应用。
隧道的开挖方式和支护永远是隧道施工的重点话题。
隧道类型分为很多,大体上可以分为山岭隧道,浅埋隧道以及水下隧道。
在条件允许时,TBM都可以用作以上隧道的主要施工方式。
而在城市隧道施工过程中,由于一般城市隧道埋藏较浅,而且上层多有建筑物覆盖,所以施工要求较高,一般选取TBM活着浅埋暗挖法进行施工。
而由于浅埋暗挖法施工工期长,施工难度大,故TBM施工称为首选。
MIDAS gts是专门针对岩土问题,主要是基坑,隧道,边坡和渗流,都能进行有效分析计算的商业有限元软件。
在此选取某市政工程的地铁隧道施工,利用MIDAS GTS进行施工阶段模拟。
关键词:TBM,midas gts,隧道盾构法施工简介TBM(Tunnel Boring Machine)-----全断面隧道掘进机,掘进、支护、出渣等施工工序并行连续作业,是机、电、液、光、气等系统集成的工厂化流水线隧道施工装备,具有掘进速度快、利于环保、综合效益高等优点,可实现传统钻爆法难以实现的复杂地理地貌深埋长隧洞的施工,在中国水利、水电、交通、矿山、市政等隧道工程中应用正在迅猛增长。
软岩TBM适用于软弱性围岩施工的隧道掘进机,是目前城市地铁建设中速度快、质量好、安全性能高的先进技术。
采用盾构机施工的区间隧道,可以做到对土体弱扰动,不影响地面建筑物和交通,减少地上、地下的大量拆迁。
这两种设备的技术开发与应用,在我国地下工程领域具有十分广阔的前景。
TBM施工的优点:(1)快速。
TBM是一种集机、电、液压、传感、信息技术于一体的隧道施工成套设备,可以实现连续掘进,能同时完成破岩、出碴、支护等作业,实现了工厂化施工,掘进速度较快,效率较高。
(2)优质。
TBM采用滚刀进行破岩,避免了爆破作业,成洞周围岩层不会受爆破震动而破坏,洞壁完整光滑,超挖量少。
GTS操作例题列表:
基础例题
1 二维平行隧道施工阶段分析
2 三维隧道施工阶段分析
3 三维连接隧道施工阶段分析
4 二维路堤施工阶段分析
5 三维基坑开挖阶段地下水渗流分析
6 铁路移动荷载分析
7 三维基坑支护施工阶段分析
8 桥台基础施工阶段分析
9 二维衬砌分析
高级例题
10 地铁施工阶段分析
11 铁路隧道Y型连接段施工阶段分析
12 城市交叠隧道施工阶段分析
实际工程列表
1 公路隧道-断层带区段
2 公路隧道-断层带区段
3 公路隧道-洞门_端差
4 公路隧道-洞门_无端差
5 公路隧道-曲线隧道
6 公路隧道-三维并行隧道
7 公路隧道-避难所
8 公路隧道-河谷区段
9 公路隧道-联拱隧道
10 护岸结构-防浪堤连接区段
11 护岸结构-护岸墙连接区段
12 铁路隧道-横穿上部公路隧道
13 地铁隧道-管棚支护导坑法隧道
14 基础-桥台基础
15 其他隧道-U形隧道
16 土坝
17 堆石坝
验证例题列表
1 无限弹性体上的圆孔
2 无限弹性体上的球腔
3 横观同性无限弹性体上的圆孔
4 莫尔-库伦无限体上的圆孔
5 各向不同应力作用下无限弹性体上的直线圆形隧道
6 弹性地基上的条形基础
7 条形荷载作用下的弹性Gibson地基
8 弹性半无限体上的圆形基础
9 莫尔-库伦地基上的条形和圆形基础
10 条形基础承载力(粘聚力随深度变化)
11 屈雷斯卡地基上的正方形基础
12 冲切问题中的塑性流动
13 剑桥粘土和修正剑桥粘土模型的三轴试验
14 基坑支护
15 倾斜面上的隧道挖掘
16 [稳定流] 三角形土坝
17 [稳定流] 限制水流的截水墙
18 [稳定流] 坝基截流
19 [稳态] 水库粘土层
20 [稳态] 无侧限大坝渗流
21 [稳定流] 倾斜渗透
22 [稳定流] 大坝竖直面(Muskat问题)
23 [稳定流] 向河堤无侧限流动
24 [稳定流] 隧道渗流问题
25 [非稳定流] 水井径向流
26 [非稳定流] 固结分析
27 [非稳定流] 水库蓄水分析
28 [非稳定流] 水位骤降分析
29 [固结] Cryer’s问题
30 [固结] 饱和土固结分析。