midas详细操作过程--平面基坑应力渗流耦合分析

深基坑降水开挖的渗流场与应力场耦合分析的开题报告一、课题背景及意义随着城市化不断推进，高层建筑、桥梁、地铁等大型工程的建设越来越多。

其中，深基坑作为城市建设中不可或缺的一部分，其开挖施工所面临的困难和风险也越来越大。

在深基坑开挖的过程中，渗流场和应力场是相互耦合的，二者之间存在着复杂的相互作用关系。

因此，对深基坑降水开挖的渗流场与应力场耦合分析进行研究具有重要的理论和实际意义。

二、研究内容及方法本研究将从以下几个方面对深基坑降水开挖的渗流场与应力场耦合分析进行探究：1. 深基坑开挖及降水对渗流场和应力场的影响分析。

2. 渗流场及应力场耦合作用机理研究。

3. 建立深基坑开挖的渗流场与应力场耦合分析数值模型，并采用数值模拟的方法进行分析。

4. 借助 ANSYS 软件建立深基坑开挖的实验模型，进行物理实验验证。

三、预期成果本研究旨在探究深基坑降水开挖的渗流场与应力场耦合分析问题，预期成果包括：1. 深入研究深基坑开挖对渗流场和应力场的影响机理，深入探究二者相互耦合的作用机理。

2. 建立深基坑开挖的渗流场与应力场耦合分析模型，并进行数值模拟分析和物理实验验证，为该领域的研究提供新的思路和方法。

3. 为深基坑降水开挖施工提供重要的理论基础和技术支持，促进城市建设的有序推进。

四、研究计划及进度安排1. 阶段一：文献阅读与综述撰写；2. 阶段二：深入研究深基坑开挖对渗流场和应力场的影响机理，深入探究二者相互耦合的作用机理，并建立数值模型进行分析；3. 阶段三：基于 ANSYS 软件建立深基坑开挖的实验模型，进行物理实验验证；4. 阶段四：总结分析研究结果，撰写论文。

预计时间安排：1. 阶段一：2022 年 4 月至 2022 年 6 月；2. 阶段二：2022 年 7 月至 2023 年 3 月；3. 阶段三：2023 年 4 月至 2023 年 7 月；4. 阶段四：2023 年 8 月至 2023 年 10 月。

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。

第5卷　第3期 地下空间与工程学报Vol.5 2009年6月 Chinese Journal of Undergr ound Space and Engineering Jun.2009　渗流场-应力场耦合作用下基坑三维数值分析3姚燕雅1,2;陈国兴1(1南京工业大学岩土工程研究所,南京210009;2.无锡城市职业技术学院,江苏无锡　214063)摘　要:通过某基坑工程实例,采用ABAQUS软件对基坑降水开挖过程进行了三维数值分析,得到了基坑的渗流场分布以及基坑围护墙的水平位移、坑后土体和道路地面的地表沉降的分布规律,并将数值计算结果与实测值进行了比较,两者规律一致,但不考虑渗流作用的结果明显是偏于不安全的。

研究表明,ABAQUS软件用于渗流场-应力场耦合作用下基坑工程的数值模拟是可行的,能反映较真实的基坑渗流与变形情况,能够为工程设计与施工提供正确参考。

关键词:深基坑;耦合作用;渗流场;沉降中图分类号:T U432 文献标识码:A　文章编号:1673-0836(2009)03-0499-06Three2D i m en si ona l Nu m er i ca l Ana lysis of D eep Founda ti on P itCon si der i n g the Effect of Seepage2stress F i eldsY AO Yan2ya1,2,CHE N Guo2xing1(1.Institute of Geotechnical Engineering,N anjing U niversity of Technology,J iangsu N anjing210009,China;2.W uxi U rban V ocational Technology Institute,D epart m ent of A rchitectural Engineering,W uxi214063,China)Abstract:Based on ABAQUS s oft w are,the3-D nu merical analysis is app lied t o one p ractical deep-founda2 ti on p it.The distributi on la ws of the seepage field,the wall’s horizontal dis p lace ment,the s oil’s settle ment and the r oad’s settle ment are all obtained fr om the analysis.According t o the comparative analysis bet w een the calculated value and the measured value,it can be known that the calculated value considering seepage is well in accordance with the measured value,though the calculated value without considering seepage is less than the measured value, thisresult is unsafe.The analysis shows that ABAQUS s oft w are can be used t o si m ulate the deep foundati on p it under the coup ling effect of seepage field and stress field,and it is reas onable,feasible,and can p r ovide s ome correct refer2 ences t o engineering design and constructi on.Keywords:deep2f oundati on p it;coup ling effect;seepage field;settle ment1　引言随着城市建设的发展,各类用途的地下空间已在世界各个大中城市大量涌现。

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2005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2014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。