最新midas gts网格划分总结知识讲解
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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。
1、当线彼此交叉存在的时候利用线是无法生成网格或者面的。
如果不是特殊的情况建议将彼此交叉的线在交叉处分割。
2、对建立的几何形状生成网格,在特性里输入“1”,只要指定特性号就可以生成网格。
3、如果使用栅格面,那么会利用输入的M和N值生成M×N的虚拟的栅格后,再输入栅格的高度数据,以此生成一个复杂的面。
在此操作例题中生成11×16个栅格,从栅格高度数据文件中导入高度数据后生成地表面。
为了生成准确的栅格面,所以至少要有4×4以上的栅格,如果设定了比它小的栅格有可能无法生成面。
与栅格面类似的功能有顶点面。
顶点面是指定若干个顶点后,生成任意一个包含所有已指定的顶点的曲面。
4、放样是连续指定截面形状后根据选择的顺序生成比较圆滑的形状。
此时如果勾选直线的话会用直线连接截面形状。
5、分割实体是利用辅助曲面分割对象实体的功能。
6、使用隧道功能时如果利用GTS里提供的隧道建模样板可以很便利的生成隧道截面形状。
7、使用生成几何体功能可以利用下级形状(线、线组、面)生成上级形状(面、面组、实体)。
生成几何体里有沿直线的扩展、以基准轴为中心旋转的旋转扩展、连接若干截面形状的放样、根据导线扩展的扫描等功能。
8、嵌入是选择主形状和辅助形状之后利用实体的交叉计算在主形状的内部插入辅助形状的功能。
嵌入不能考虑相邻的形状。
9、两实体相邻的部分自动生成网格时,为了使相邻面上的节点耦合,GTS会自动调节生成节点的位置及网格的形状。
在分割施工阶段的过程中,象上述的模型一样需要分割与整个岩土相连的隧道形状实体。
为使节点耦合,与隧道相连的岩土也要一起进行分割。
在分割隧道形状实体时将岩土实体指定为相邻的形状,程序会自动保持两个实体在同一个面上相邻的状态下分割的节点耦合。
10、网格尺寸控制也叫播种,是指在对象形状上生成网格时事先指定的单元分割个数。
为了在隧道的周边得到更精确的分析结果将单元大小指定为1.2m。
为了生成渐变式的单元大小,按照从1.2m到3m呈变化趋势定义了单元大小。
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问题总结1问:GTS中单元的内力怎么考虑?答:对于梁单元来说,可以通过查看内力图来查看结构的内力。
对于实体单元,只能查看单元的应力情况,详细的结果内容见《后处理结果意义》。
2问:在边坡稳定计算中怎么考虑渗流作用?答:可以先利用渗流计算并将计算的结果导入到边坡稳定计算里面。
步骤:1定义渗流分析工况,并进行计算;2在边坡计算中利用模型/荷载/应用渗流结果所得孔压,选择渗流分析工况;3进行边坡计算。
基本原理:利用‘总应力=有效应力+孔隙水压力’来计算。
3问:顶点拟合曲面为何有时不能实现?答:有时候选择的顶点突变比较严重,由于计算机算法的问题,软件拟合的曲面不是很好。
这样可以首先分成几块来进行拟合,并利用边界面把这几块连接起来。
如果不行,可以删除一些变化比较大的地方,再尽量来拟合。
4问:NURSS面与边界面的区别?答:边界面最多能够用四个边界线定义,而NURSS可以用多个边界线来定义。
但是NURSS面最好不要多用。
用边界面生成面时,当边界线大于4时,需要将一些线连接起来,这样生成的面包含四个边界线,在需要划分映射网格时候,是根据连接后的线与其他三个形成两对相对的边组来划分网格,因此在连接组合两条边或更多的时候需要注意组合的边。
轮廓线内部包含有其他轮廓线时(例: 内部有圆孔的曲面)不能生成NURBS曲面。
NURBS 面虽然是建立曲面形状的较好的方法,但是为了建立曲面使用的边线和实际要生成的曲面的边线有可能不一致,所以在对包含NURBS面的表面进行缝合等操作时,输入的误差y要比基本值稍大一些才能正常运行缝合等操作。
当选择线后按预览时没有生成消隐形状时,请终止生成。
没有生成消隐形状表示面的构成有问题,这对后续的建模会有影响。
此时最好对线进行合并等编辑操作,然后再重新建立面。
如果实在没有好的方法解决,在建立了非正常的面之后,使用修补工具(Repair Factory)中的固定形状(Fix Shape)功能修改形状后再进行后续的建模工作。
1、建立几何模型在CAD中建好模型,保存为DXF格式;导入CAD模型。
模型不允许断开、不允许重复点,内含交叉分割注:开关栅格菜单为2、建立土层材料属性导入原始模型材料参数。
网格→属性→导入→选择原始模型数据(自动选择已有模型的材料属性,或直接输入参数)3、划分网格(1)网格尺寸控制网格单元越小精度越好,由于考虑电脑内存和模型大小,不宜过细,否则计算时间过长,而模型过小,单元更多,则可能导致内存低的电脑崩溃。
主要是把握好在相接的地方网格划分密一点.a.网格→控制→尺寸控制。
将名称改《线尺寸控制0.5m》,点击适用b.网格→控制→尺寸控制。
将名称改《线尺寸控制1。
0m》,点击适用c.网格→控制→尺寸控制.将名称改《线尺寸控制2.0m》,点击适用。
最下面的土层划分粗细对结果影响不大。
此时视觉不好看,可以去除分割性质外观。
在左侧目录树中“模型”将网格尺寸控制的尺寸控制勾取消掉。
(2)网格→生成→2D生成网格(面),选择《自动—区域》,选择第一层土层闭合线段区域(也可以一次性选择所有网格,但是要在后期重新修改确认单元参数,在全部选择状态下确认).如果有抗滑桩,在建立1维梁材料参数,选择1D确认按桩长分割,其余不变.最好先2D再划分1D.播种方法按默认,因为网格之前已经定义,不会按现在的8来控制。
修改土层属性和网格组名称.其他模块以此选择适用,每次选择要选择闭合区域。
图形未居中,可点击第四行目录居中4、边界条件静力/边坡分析→边界→约束,选择“自动”模式,点击全部选择其他默认.选5、自重静力/边坡分析→荷载→自重,选择“GY”方向—1,点击全部选择其他默认。
6、定义施工阶段无施工阶段分析7、设定分析工况分析→分析工况→新建,设定各种参数,将全部组拉至激活组后保存8、分析运行。
第一篇 MIDAS/GTS的分析功能岩土分析(geotechnical analysis)与一般的结构分析(structural analysis)有较大差异。
一般的结构分析注重荷载的不确定性,所以在分析时会加载各种荷载,然后对分析结果进行各种组合,最后取各组合中最不利的结果进行设计。
岩土分析注重的是施工阶段和材料的不确定性,所以决定岩土的物理状态显得格外重要。
在岩土分析中应尽量使用实体单元真实模拟围岩的状态、尽量接近地模拟岩土的非线性特点以及地基应力状态(自应力和构造应力)、并且尽量真实地模拟施工阶段开挖过程,这样才会得到比较真实的结果。
优秀的岩土分析程序应能真实地模拟现场条件和施工过程,并应为用户提供更多的材料模型和边界条件,让用户在做岩土分析时有更多的选择。
MIDAS/GTS不仅具有岩土分析所需的基本分析功能,并为用户提供了包含最新分析理论的强大的分析功能,是岩土和隧道分析与设计的最佳的解决方案之一。
MIDAS/GTS中提供的的分析功能如下:A. 静力分析 (static analysis)线弹性分析 (linear elastic analysis)非线性弹性分析 (nonlinear elastic analysis)弹性分析 (elastoplastic analysis)B. 施工阶段分析 (construction staged analysis)C. 渗流分析 (seepage analysis)稳定流分析 (steady state seepage analysis)非稳定流分析 (transient state seepage analysis)D. 渗流-应力耦合分析 (seepage stress analysis)1第一篇MIDAS/GTS的分析功能2 E. 固结分析 (consolidation analysis)排水/非排水分析 (drained/undrained analysis)固结分析 (consolidation analysis)F. 动力分析 (dynamic analysis)特征值分析 (eigenvalue analysis)反应谱分析 (response spectrum analysis)时程分析 (time history analysis)第一篇MIDAS/GTS的分析功能1. 静力分析 (Static Analysis)静力分析是指结构不发生振动状态下的分析,一般来说外部荷载的频率在结构的基本周期的1/3以下时可认为是静力荷载。
1、建立几何模型在CAD中建好模型,保存为DXF格式;导入CAD模型。
模型不允许断开、不允许重复点,内含交叉分割注:开关栅格菜单为2、建立土层材料属性导入原始模型材料参数。
网格→属性→导入→选择原始模型数据(自动选择已有模型的材料属性,或直接输入参数)3、划分网格(1)网格尺寸控制网格单元越小精度越好,由于考虑电脑内存和模型大小,不宜过细,否则计算时间过长,而模型过小,单元更多,则可能导致内存低的电脑崩溃。
主要是把握好在相接的地方网格划分密一点.a.网格→控制→尺寸控制。
将名称改《线尺寸控制0.5m》,点击适用b.网格→控制→尺寸控制。
将名称改《线尺寸控制1。
0m》,点击适用c.网格→控制→尺寸控制.将名称改《线尺寸控制2.0m》,点击适用。
最下面的土层划分粗细对结果影响不大。
此时视觉不好看,可以去除分割性质外观。
在左侧目录树中“模型”将网格尺寸控制的尺寸控制勾取消掉。
(2)网格→生成→2D生成网格(面),选择《自动—区域》,选择第一层土层闭合线段区域(也可以一次性选择所有网格,但是要在后期重新修改确认单元参数,在全部选择状态下确认).如果有抗滑桩,在建立1维梁材料参数,选择1D确认按桩长分割,其余不变.最好先2D再划分1D.播种方法按默认,因为网格之前已经定义,不会按现在的8来控制。
修改土层属性和网格组名称.其他模块以此选择适用,每次选择要选择闭合区域。
图形未居中,可点击第四行目录居中4、边界条件静力/边坡分析→边界→约束,选择“自动”模式,点击全部选择其他默认.选5、自重静力/边坡分析→荷载→自重,选择“GY”方向—1,点击全部选择其他默认。
6、定义施工阶段无施工阶段分析7、设定分析工况分析→分析工况→新建,设定各种参数,将全部组拉至激活组后保存8、分析运行。
MIDAS/GTS常见问题释疑第一部分:程序安装 (2)1.问:启动程序时提示没有发现保护锁? (2)2.问:启动程序时提示密钥号错误? (2)第二部分:前处理 (2)1.问:顶点拟合曲面为何有时不能实现? (2)2.问:NURSS面与边界面的区别? (2)3.问:检查重复形状应注意哪些问题? (3)4.问:几何/合并面线的作用是什么? (3)5.问:利用‘填充网格’命令将二维单元转变为三维单元时,为什么提示上下面单元数不同? (3)6.问:为什么在连续点选缩放、平移、分行视图及旋转的时候功能会产生混淆? (3)7.问:将二衬定义为实体的时候需要注意什么问题? (3)8.问:“the quadratic 1-dimensional element type is supported”错误命令是什么意思? (3)9.问:匹配面线命令的作用和用法? (3)10.问:在加‘面压力’时,其对象类型有‘单元,单元-面’ 有什么区别? (4)11.问:GTS可以导入导出哪些格式,如何导入电子地图,电子地图抓图的精度如何? (4)12.问:我们建立地表面的栅格面都是等间距的,但实际的勘测点都是随意的不等间距点,那么该如何生成地表面?可否通过3点坐标生成地表面或地层面? (4)13.问:在水头边界定义时,怎样查看水头边界是总水头还是压力水头? (4)14.问:在几何线或面上加了荷载,可以将荷载直接转化到节点或单元上吗? (4)15.问:水头边界有哪些类型? (5)17.问:在GTS里面可不可以显示结构单元的截面特性? (5)18.问:在GTS里面可不可以对某些常用的功能设置快捷键? (5)19.问:在GTS里面可不可以实现对某个单元的显示或隐藏? (5)20.问:出现如图2所示的提示? (5)21.问:出现如图3所示的提示? (5)22.问:出现如图4所示的提示? (6)23.问:在GTS里都否实现单元、节点信息的输入输出? (6)24.问:为什么加了梯形荷载之后,窗口中显示的荷载数值是梯形变化的,而图形显示是矩形的? (6)第三部分 分析功能 (6)1.问:K0法与有限元法有什么区别? (6)2.问:计算边坡的时候需要注意的哪些问题? (6)3.问:荷载释放率如何定义? (6)4.问:为什么没有勾选位移清零,在第一步里面位移值也是零? (7)5.问:GTS的动力分析,采用什么方法?可以做非线性分析吗? (7)6.问:GTS的动力分析中,阻尼是怎么考虑的? (7)7.问:GTS的动力分析中,动力荷载有哪些形式? (7)8.问:在GTS中,动力边界是如何考虑的? (7)9.问:在GTS中,质量矩阵采用何种形式? (7)10.问:在GTS中,如何模拟移动荷载? (8)11.问:在GTS中,爆破可以模拟吗?荷载是如何确定的? (8)12.问:在GTS中,可以做场地的反应谱分析吗?有国内的场地规范吗? (8)13.问:如何取得模型中某个点的加速度、速度、位移的时程图和时程序列? (8)14.问:地震荷载是否可以仅施加在子结构上,另外在动力分析中是否可以施加位移荷载? (8)15.问:在施工阶段考虑渗流问题,怎么考虑? (8)16.问:在边坡稳定计算中怎么考虑渗流作用? (8)17.问:渗流计算的时候,如何判断非稳定流和稳定流? (8)18.问:在施工阶段分析中,包含非稳定流计算时,需要注意哪些问题? (8)19.问:排水和非排水计算,在GTS中如何区别设置? (9)20.问:在施工阶段渗流分析中出现如图6所示的提示? (9)第四部分 后处理 (9)1.问:GTS里面前后处理之间可以直接切换吗? (9)2.问:GTS中单元的内力怎么考虑? (9)3.问:在特性/变形中变形前的线宽可否小于1? (9)4.问:为什么在定义剖面图时候改变定义平面命令显示不变? (9)5.问:梁单元的轴力和弯距方向怎么判断? (9)6.问:梁单元的combined 1-4是什么意思? (10)7.问:定义多个剖分面或剪切面来参看后处理结果时,为什么不能同时显示已定义的多个剖分面和或剪切面? (10)8.问:在用剖分面、剪切面查看后处理结果后,怎么退出到基本视图? (10)9.问:屈服比的定义是什么?屈服比和安全系数有什么关系? (10)第一部分:程序安装1.问:启动程序时提示没有发现保护锁?答:1.驱动程序没有安装好,请在“控制面板/添加或删除程序”中删除Sentinel Protection Inst aller 7.1.0,重新手动安装Sentinel Protection Installer 7.1.0。
问题一:
实体复杂建模时,对于整体模型的规划是一个非常重要的事情。
做模型之前需要在脑海里大体理顺一个思路,然后在纸上进行重要地层或者桩的标注。
建模思路是先建桩及整体土层(注意,此时土体不划分土层),然后使用布尔运算,使桩与周边土体产生联系(保证耦合,见问题四回复),再者,将土层分界面建立出来,最后用地层分界面分割土体。
问题二:
有限元计算的原则在于用最少的单元最大化模拟实际工程。
故在划分节点之前需要对重点位置进行“播种”加密,方法为“网格--网格尺寸控制--线”,然后对于周边位置可以把网格建的疏一些,如下所示。
建议:在三维建模中,为了达到结构化网格划分,可以使用“网格--建立网格--扩展/扫描等”,效果如下所示。
问题四:
发生此问题原因在于:几何体之间没有关联。
应对方法:通过“几何--布尔运算--差集”,将相邻实体进行相减。
例如:如下两个相邻实体
(1)不进行布尔运算(不耦合)(2)进行布尔运算(耦合)进行完布尔运算之后,会在相邻实体上留下痕迹,如下所示。
MIDAS梁格法学习小结及疑问最近在做一个半径80米,曲线弧长90米,采取3跨30米布置的连续曲梁桥。
经过计算我的圆心角为32度,必须得当作曲梁模拟。
首先我采用的是单箱梁模拟,但是经过师兄提醒,感觉到这样考虑十分不妥,因为曲梁桥弯扭藕合作用明显。
横桥向扭矩的分析对桥梁最后结果有着很大的影响。
即需要做横向分析。
因此特去论坛淘宝梁格法排序的资料,这一搜寻不得了,使我有种醍醐灌顶的感觉。
尤其就是bridgedlut兄的看法,使我受惠颇深。
同时除了存有很多前辈定义了自己搞时曲梁遇到的问题及自己的看法。
我老老实实的挤了一个多小时,十分冷静精细的看看完了所有有关帖子。
自己感觉到本来对梁格法逗留在概念程度上的我已经对梁格法存有了进一步的介绍,并且对我现在正在搞的工程有著非常大的协助,再次对各位则表示谢谢了。
谢谢各位斑竹艰辛的工作。
谢谢kaisi论坛给我提供更多了一个较好的自学平台。
先谈谈自己看后的一些基本认识:1.符令拉索夫的三个方程经典的叙述出来了弯扭藕合促进作用对曲梁的关键影响,须要进一步备考增进认知。
2.梁格体系涉及到纵向单元的划分:纵向单元划分当然是越细越好,但是原则上每跨分成8段以上比较理想,其中:截面变化处,关键部位等必须划分,并且连续弯梁桥的中间支座附近因内力变化剧烈,因此需加密网格。
3.纵向虚梁的横截面演示。
总体原则:每个耦合分割梁格的横向中性轴必须与离箱粱横截面在同一高度。
4.通常都把箱梁腹板处化做梁肋。
这样腹板处就被化做单元,可以直接查看其内力。
几点补足:1.梁格法模拟的关键是横截面几何参数的等效化,我这方面的知识比较欠缺。
请问能否提供一个比较详细的算例,我想bridgedlut兄是一定有的,哈哈,或者介绍基本相关的书籍,以便查阅。
2.我这座已连续曲梁桥,存有两个桥墩,三横跨布置,中横跨布置两道斜隔板,边横跨设置边斜隔板。
答梁格法在大孢子梁处的处置是不是也只把这部分当作实心的横截面来看就可以,与否大孢子梁处也得沿着全系列横跨分成几个梁格?也就是大孢子梁处的排序通常就是怎么处置的,针对梁格法?特此对有关梁格法的相关好贴做了一个小小的总结,一来方便大家查阅,二来自己后续学习查看也更加方便些。