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MIDAS-GTSM I D A S/G T S(岩土和隧道结构专用分析系统)简介1前言MIDAS(迈达斯)是一种有关结构设计有限元分析软件，由建筑/桥梁/岩土/机械等领域的10种软件组成，目前在造船，航空，电子，环境及医疗等新纪尖端科学及未来产业领域被全世界的工程技术人员所使用。
由韩国MIDAS IT公司开发。
MIDAS IT(MIDAS Information Technology Co.Ltd)正式成立于2000年9月1日，主要业务是开发和提供工程技术软件，并提供建筑结构设计咨询服务及电子商务的综合服务公司。
浦项制铁(POSCO)集团成立的第一个venture company，隶属于浦项制铁开发公司(POSCO E&C)。
POSCO E&C是POSCO的一个分支机构，是韩国具实力的建设公司之一。
自从1989年由POSCO集团成立专门机构开始开发MIDAS软件以来，MIDAS IT在不断追求完美的企业宗旨下获得了飞速发展。
目前在韩国结构软件市场中，MIDAS Family Program的市场占有率排第一位，在用户最满意的产品中也始终排在第一位。
北京迈达斯技术有限公司为MIDAS IT在中国的唯一独资子公司，于2002年11月正式成立。
负责MIDAS软件的中文版开发、销售和技术支持工作。
在进入中国市场的第一年，MIDAS软件的用户就已经发展到500多家。
其产品主要分为四块具体见下图1及表1：图1 MIDAS应用领域表1 MIDAS应用领域MIDAS Family Program 机械领域Nastran FX 机械领域通用结构分析系统Midas FX+ 通用有限元分析前后处理软件建筑领域midas Gen建筑领域通用结构分析及最优化设计系统midas ADS剪力墙住宅楼结构分析及自动最优化设计系统midas SDS 楼板和筏板分析及最优化设计系统midas Set 单体构件设计辅助程序midasDrawing结构施工图及材料用量自动计量软件桥梁领域midas Civil桥梁领域通用机构分析及最优化设计系统midasAbutment桥台自动设计系统midas Pier 桥墩自动设计系统midas Deck 桥梁RC板自动设计系统midas FEA 桥梁领域结构详细分析系统岩土领域midas GTS 地基及隧道结构专用分析系统midas GTS2维地基及隧道结构专用分析系统2D（即将发布）midas GeoX 桥梁脚手架等特殊结构专用分析系统2 MIDAS GTS（地基及隧道结构专用分析系统）2.1 关于MIDAS GTSGTS(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 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。
基于MidasGTS方案数值分析（二维）清晨的阳光透过窗帘，洒在键盘上，我泡了杯咖啡，深吸一口气，准备开始这场关于MidasGTS方案数值分析的冒险。
思绪如泉涌，我敲下键盘，让文字在屏幕上跳跃。
MidasGTS，一个让人又爱又恨的软件。
爱的是它能帮助我们解决复杂的工程问题，恨的是它那繁琐的操作步骤。
不过，10年的经验告诉我，只要掌握了它的精髓，就能轻松应对各种难题。
一、模型建立1.参数设置：根据工程实际情况，确定模型的尺寸、材料属性、边界条件等参数。
2.网格划分：采用三角形或四边形网格，对模型进行离散化处理。
3.荷载施加：根据工程需求，对模型施加相应的荷载，如集中荷载、线性荷载等。
二、分析求解1.选择求解器：根据模型特点，选择合适的求解器，如静态分析、动态分析等。
2.计算迭代：通过迭代计算，求解模型在各种荷载作用下的位移、应力等参数。
3.结果输出：将计算结果以图形或表格形式输出，方便后续分析和优化。
三、结果分析1.位移分析：观察模型在荷载作用下的位移分布，判断是否符合设计要求。
2.应力分析：分析模型在荷载作用下的应力分布，判断是否存在应力集中现象。
3.稳定性分析：评估模型在荷载作用下的稳定性，确保工程安全。
四、优化调整1.参数调整：根据结果分析，对模型参数进行调整，以达到最佳设计效果。
2.结构优化：对模型进行结构优化，降低成本，提高性能。
3.方案完善：结合实际工程需求，对方案进行完善，确保工程顺利进行。
1.考虑边界条件：边界条件对分析结果的影响非常大，要确保边界条件设置正确。
2.关注荷载组合：不同荷载组合下，模型的表现可能截然不同，要全面分析各种荷载组合。
3.误差控制：在计算过程中，要关注误差控制，确保计算结果的准确性。
4.结果验证：对计算结果进行验证，确保分析结果的可靠性。
写着写着，阳光已经移到了窗台上，咖啡也喝完了。
我看着屏幕上的文字，仿佛看到了一个个工程项目的成功落地。
这就是MidasGTS 的魅力，它能让我们在虚拟世界中，预演现实中的工程。
MIDAS_GTS帮助文件-分析分析工况z功能定义分析工况，只有定义了分析工况才能进行分析。
针对一个荷载工况只能做一种类型的分析。
在分析工况中要指定分析模型、荷载组、边界组，即将三者联系起来并指定做某种分析。
z命令主菜单: 分析 > 分析工况...(Analysis > Analysis Case...)z输入<分析工况>添加(Add)添加新的分析工况。
编辑(Modify)修改已经建立的分析工况。
复制(Copy)复制已经建立的分析工况。
删除(Delete)删除已经建立的分析工况。
<添加/编辑分析工况>名称(Name)输入分析工况名称。
说明(Description)输入对分析工况的描述，可不输入。
分析类型(Analysis Type)选择分析类型。
程序中提供了八种分析类型。
1. 静力分析(Static)2. 施工阶段分析(Construction Stage)3. 特征值分析(Eigenvalue)4. 反应谱分析(Response Spectrum)5. 时程分析(Time History)6. 稳定流分析(Seepage(Steady-State))7. 非稳定流分析(Seepage(Transient))8. 固结分析(Consolidation)z参考分析前同时要确认一般分析控制(General Analysis Control)和分析选项(Analysis Option)。
分析类型 - 静力分析做静力分析。
定义分析模型和分析控制。
<添加/编辑分析控制-静力分析>分析模型(Analysis Model)选择分析中使用的单元组、边界组、荷载组。
激活和钝化均以组为单位。
分析控制(Analysis Control)点击右侧的定义分析控制选项。
静力分析的分析控制中要定义非线性分析控制选项。
分析类型 - 施工阶段分析做施工阶段分析。
因为施工阶段分析中使用的单元组、荷载组、边界组均在定义施工阶段命令中进行，所以在这里仅需定义分析控制。
midas GTS简介一．midas GTSmidas GTS（Geotechnical and Tunnel analysis System）是将通用的有限元分析内核与岩土结构的专业性要求有机地结合而开发的岩土与隧道结构有限元分析软件。
二．特点1)岩土专业分析与设计软件：全面的岩土领域分析功能，既提供二维的也提供三维的岩土分析功能；2)高效的前处理：中文界面、CAD风格几何建模、丰富多样网格划分、内置各种建模助手（隧道、锚杆、施工阶段等建模助手）；3)专业的单元库和本构模型：15种本构模型和用户自定义本构模型；4)完美的后处理：组合包络结果；等值线、矢量、剖断面输出云图；动画、表格、计算书等等.三．适用范围•岩土工程施工阶段模拟•复杂的地层和地形、地下结构开挖和临时结构的架设与拆除•基坑、矿山巷道、井建的开挖、支护•隧道口、T型/Y型连接部、陡坡、竖井或横向通道与主隧道的连接等•渗流分析•隧道、大坝、边坡的稳态/非稳态渗流分析•将达西定律的应用从饱和区域扩展到非饱和区域•在Van Genuchten和Gardner’s公式中可自定义其非饱和特性函数•应力渗流耦合分析•固结分析•排水（非粘性土）分析与非排水（粘性土）分析•各阶段的孔隙水压和固结沉降结果•边坡稳定分析•强度折减法•极限平衡法•动力分析•地震、爆破等任意荷载的动力分析•振型分析、反应谱分析、时程分析•内含地震波数据库、自动生成地震波、与静力分析结果的组合功能•衬砌、锚杆的结构分析与设计•荷载-结构模式的二衬的内力、应力、变形计算与设计•锚杆单元的内力、应力、变形计算与设计。
. MIDAS/GTS的概要midas中文名迈达斯，是一种有关结构设计有限元分析软件,分为MIDAS/Building,MIDAS/Gen,MIDAS/Civil,MIDAS/GTS,,MIDAS/FX+,MIDAS/NFX 。
MIDAS Family Program通过结构技术的国产化，在技术独立及强化先进竞争力的目标下，于1989年开始研发，通过迈达斯员工的热情努力及客户们的关心和鼓励，经过10年的开发，已经逐步发展成为韩国最高的尖端结构分析及最优化设计软件。
MIDAS Family Program 自1996年发布以后，已经适用于国内外5000余个实际工程项目，产品的优秀性及信赖性也得到了认证。
现在已经进入科学技术用软件的原产地美国，日本，欧洲市场。
自2001年2月，作为国产科学技术用软件，从进入海外市场以来，通过包括美国，日本，中国及印度等地的独立法人在内的20个国家的代理公司，成功打进了全球40余个国家的市场。
MIDAS Family Program有包括建筑/桥梁/岩土/机械等领域的10种软件组成，现在正在被全世界的工程技术人员所使用。
我们的发展目标是成为全球工程解决方案开发和提供公司，为了实现这个目标，我们会以我们核心的CAE软件开发为基础，逐步扩大到造船，航空，电子，环境及医疗等新世纪尖端科学及未来产业领域。
岩土领域包括：岩土隧道领域 二维地基和隧道领域 桥梁脚手架等特殊工程领域MIDAS Information Technology Co., Ltd.(简称MIDAS IT)正式成立于2000年9月1日，是浦项制铁(POSCO)集团成立的第一个venture company ，它隶属于浦项制铁开发公司(POSCO E&C)。
POSCO E&C 是POSCO 的一个分支机构，是韩国具实力的建设公司之一。
自从1989年由POSCO 集团成立专门机构开始开发MIDAS 软件以来，MIDAS IT 在不断追求完美的企业宗旨下获得了飞速发展。
M I D A S/G T S(岩土和隧道结构专用分析系统)简介1前言MIDAS(迈达斯)是一种有关结构设计有限元分析软件，由建筑/桥梁/岩土/机械等领域的10种软件组成，目前在造船，航空，电子，环境及医疗等新纪尖端科学及未来产业领域被全世界的工程技术人员所使用。
由韩国MIDAS IT公司开发。
MIDAS IT(MIDAS Information Technology Co.Ltd)正式成立于2000年9月1日，主要业务是开发和提供工程技术软件，并提供建筑结构设计咨询服务及电子商务的综合服务公司。
浦项制铁(POSCO)集团成立的第一个venture company，隶属于浦项制铁开发公司(POSCO E&C)。
POSCO E&C是POSCO的一个分支机构，是韩国具实力的建设公司之一。
自从1989年由POSCO集团成立专门机构开始开发MIDAS软件以来，MIDAS IT在不断追求完美的企业宗旨下获得了飞速发展。
目前在韩国结构软件市场中，MIDAS Family Program的市场占有率排第一位，在用户最满意的产品中也始终排在第一位。
北京迈达斯技术有限公司为MIDAS IT在中国的唯一独资子公司，于2002年11月正式成立。
负责MIDAS软件的中文版开发、销售和技术支持工作。
在进入中国市场的第一年，MIDAS软件的用户就已经发展到500多家。
其产品主要分为四块具体见下图1及表1：图1 MIDAS应用领域表1 MIDAS应用领域MIDAS Family Program 机械领域Nastran FX 机械领域通用结构分析系统Midas FX+ 通用有限元分析前后处理软件建筑领域midas Gen建筑领域通用结构分析及最优化设计系统midas ADS剪力墙住宅楼结构分析及自动最优化设计系统midas SDS 楼板和筏板分析及最优化设计系统midas Set 单体构件设计辅助程序midasDrawing结构施工图及材料用量自动计量软件桥梁领域midas Civil桥梁领域通用机构分析及最优化设计系统midasAbutment桥台自动设计系统midas Pier 桥墩自动设计系统midas Deck 桥梁RC板自动设计系统midas FEA 桥梁领域结构详细分析系统岩土领域midas GTS 地基及隧道结构专用分析系统midas GTS2维地基及隧道结构专用分析系统2D（即将发布）midas GeoX 桥梁脚手架等特殊结构专用分析系统2 MIDAS GTS（地基及隧道结构专用分析系统）2.1 关于MIDAS GTSGTS(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。
Midas GTSIntroductionMidas GTS is a geotechnical and tunnel engineering software used for advanced finite element analysis and ground engineering. It provides comprehensive solutions for analyzing and designing various underground structures, such as tunnels, excavations, and deep foundations.Features1. Finite Element AnalysisMidas GTS offers a powerful finite element analysis (FEA) engine that allows engineers to accurately model and simulate complex geotechnical problems. The FEA capabilities include:•Soil-structure interaction analysis•Nonlinear soil behavior modeling•Time-dependent analysis•Dynamic analysis•Seismic analysis•Heat flow analysis•Coupled consolidation analysisWith these advanced analysis capabilities, Midas GTS enables engineers to evaluate the behavior of soil and structures under different loading conditions accurately.2. Tunnel Design and AnalysisMidas GTS provides comprehensive tools for designing and analyzing tunnels. It offers features such as:•Tunnel and shaft excavation analysis•Ground support design•Tunnel lining analysis and design•Tunnel stability analysis•Tunnel convergence and deformation analysis•Stress and displacement analysis along the tunnelEngineers can evaluate the stability and behavior of tunnels under different geological and loading conditions using Midas GTS.3. Excavation and Deep Foundation AnalysisMidas GTS supports the analysis and design of various excavation and deep foundation structures. The software offers features such as:•Excavation analysis•Deep foundation analysis•Retaining wall analysis and design•Ground improvement analysis•Soil-structure interaction analysisWith these features, engineers can optimize the design of excavations and deep foundations, considering factors such as soil strength, ground water conditions, and construction sequence.4. Geotechnical Material PropertiesMidas GTS includes a comprehensive geotechnical material database that allows engineers to select and define various soil and rock properties. The software supports various constitutive models, including:•Mohr-Coulomb•Hardening soil•Cam-clay•Duncan-Chang•Generalized plasticityEngineers can define customized material models to accurately represent the behavior of complex soil and rock materials.Benefits1.Accurate Analysis: Midas GTS provides advanced finite elementanalysis capabilities, ensuring accurate predictions of soil and structurebehavior.2.Design Optimization: By simulating various loading conditions andconsidering different design alternatives, engineers can optimize the design of underground structures.3.Time and Cost Savings: Midas GTS helps engineers identify potentialissues and risks early in the design process, reducing costly rework and delays during construction.4.Reliable Performance: The software has been extensively used andproven in numerous geotechnical and tunnel engineering projects worldwide, providing reliable and trusted results.er-Friendly Interface: Midas GTS features an intuitive user interface,making it easy for engineers to create models, apply loads, and interpretanalysis results.ConclusionMidas GTS is a powerful geotechnical and tunnel engineering software that offers advanced finite element analysis capabilities. With its comprehensive tools and capabilities, engineers can accurately analyze and design various underground structures, saving time and cost while ensuring reliable performance.。
通缝与错缝管片结构分析——midas GTS 在梁-弹簧法中的应用1． 梁-弹簧模型的介绍地下结构与地上结构相比，虽然在几何上都可以简化为框架结构，但由于地下结构在上覆土荷载的作用下，其变形要受到周围土体本身的约束，从某种意义上来说，围岩是地下结构上的荷载，但同时也是结构本身的一部分。
所以，必须考虑结构与围岩之间的相互作用问题。
同时为了模拟接头在结构中的作用，Kubo,Yuki,Yamamoto,Murakami,Koizumi 等提出用弹性铰来模拟管片接头的力学特性。
弹性铰既非刚性铰，也不是完全铰，其承担的弯矩多少，与接头的刚度大小成正比。
弹性铰在法向和切向都设置有弹簧，允许接头两侧管片有相对位移，在相互作用力一定的情况下，位移的大小由弹簧刚度决定。
若将管片结构视为梁，接头视为变形连续的弹簧，分别用来模拟管片和接头的力学特性，这种模型被称为“梁-弹簧模型”。
在进行地铁隧道的内力和变形分析计算时，可以采用梁-弹簧模型法。
其基本假定如下： ● 假定管片为小变形弹性梁，管片为足够多个离散等厚度直梁单元；● 用布置于模型各节点上的弹簧单元来模拟围岩与结构的相互作用，弹簧单元不能承受拉力，受拉力将自动脱落，弹簧的弹性系数由Winkler 假定为基础的局部变形理论确定，一般采用地层的弹性抗力系数K 值（单位为KN/m 3），再计算得出模拟结构与地层相互作用间弹簧的弹性系数；● 结构底部作用相同的竖向反力来平衡地面荷载、土压、水压以及结构的自重。
本文将管片作为计算上较为简单的直梁单元考虑，采用旋转弹簧和剪切弹簧分别模拟管片间和管片环间螺栓的实际效应。
同时将地层与管片之间的相互作用用地基弹簧单元模拟。
相对于将管片环考虑为均匀刚度的其他管片，就设计方面而言，梁-弹簧模型法较为全面地考虑接头对结构的影响，能够更加接近地反映管片的实际工作情况。
作用于管片上的荷载主要为管片自重、上覆荷载、垂直土压力、水平土压力及下部垂直荷载抗力。
