MIDASGTS建模培训教程

MIDASGTS培训北京迈达斯技术有限公司MIDASGTS“GTS不仅是通用的分析软件,而且还是包含了岩土与隧道工程领域最新发展技术的专业程序,其功能包括应力分析、施工阶段分析、渗流分析以及其它多种功能…”方便快捷准确效益MIDASGTS几何体(Geometry)的类型MIDASGTS顶点•(x,y,z)空间坐标顶点MIDASGTS线•连接两个顶点•圆弧、圆、多段线等都是线的几何形式线组•有多条线组成•可以是面的边界线(闭合线组)E1E2线和线组MIDASGTS面•由闭合的线组成•平面、圆柱面、球面等都是面的几何形式面组•有序的一组面组成•子面之间是有公共边界线的•可以是体的表面组成（闭合的面组）公共线划分网格时公共线节点耦合划分网格时节点可能不耦合F1F2面和面租MIDASGTS体•封闭的面(边界面就是壳)•有面组的所有特性-方向性的面组-子面是共边的体MIDASGTS://cn.midasuser.com/gts线面顶点实体线组面组形状组合形状MIDASGTS形状面子形状线组1wire边线5edges顶点5vertices形状面组子形状面2faces线组2wires边线7edges顶点6vertices形状面子形状线组2wires边线2edges顶点2vertices公共边圆开始/结束顶点外部轮廓线组(1条边线)内部轮廓线组(1条边线)形状体子形状面组1shell面6faces线组6wires边线12edges顶点8vertices形状类型可以在特性窗口中查询线和线组举例MIDASGTS直线圆弧圆椭圆样条曲线线可以由一个曲线方程得到.(可以是精确解或近似解)线组是由线组合而得到的.(线首尾相连有公共点）组合分解多段线(3lines)矩形(4lines)一般线组(1arc+3lines)线和线组举例MIDASGTS面可以用一个曲面方程表示.(可以是精确解或近似解)线延伸面面组是由一组有序的面组成.子面是共边的.线组延伸面组缝合,熔合分解平面圆柱面球面椎面圆环面样条曲面面组(2planes)面组(2planes)“线+线缝合”“面+面/线熔合”面和面组组举例MIDASGTS工作窗口工作目录树(Pre/Post)特性窗口输出窗口单位系统选择(过滤&方法)工具栏捕捉视图栏缩放动态视图坐标(GCS,WCS)程序界面介绍MIDASGTS动态的说明画图方法(按钮)坐标值的输入(捕捉,表达式)输入方式(绝对值，相对值等.)()括号+,-,*,/+,-,,^power(23=2^3)PI3.14159265…SQRT平方根SIN,COS,TAN,etc.三角函数Frequently-usedMathematicalExpressions选择等待选择输入值(表达式)(没有被激活)预览重置在已定义方向的长度或距离选择类型在选择过滤里面设置命令操作MIDASGTS实体定义方向/基准轴选择过滤基准轴基准轴方向基准轴基准面基准面法向基准平面线(Line)直线的方向线圆/弧(Circle/Arc)曲线/圆的法向线平面(Plane)平面法向面旋转面(Revolved)旋转面的旋转轴面两点向量两点向量的方向-剖面剖面法向-线圆/弧平面旋转面剖面法向圆平面面定义方向/坐标轴/平面MIDASGTS选择/取消选择选择方法选择过滤选择取消选择全部取消反选点选/框选圈选多边形选择多段线选择选择询问显示全选单元节点查询圈选多边形选择多段线选择检测得到的实体表单选择选择询问框选包括交叉选择过滤MIDASGTS•岩土的有限元分析模型包含节点、单元、边界条件。节点决定模型的位置，单元决定形状和材料特性，边界条件决定连接状态。•岩土分析就是为了分析岩土及与岩土连接的结构在荷载作用下的反应。•岩土分析因为岩土材料特性、地下水以及地形等因素的不确定性，所以其分析结果受输入的条件的影响较大。岩土分析MIDASGTS•因为岩土的构成非常复杂，所以完全真实地模拟岩土材料的刚度特性是非常困难和不现实也是不经济的。在明确分析目的的情况下，适当简化分析模型是必要的。例如，模拟埋深较大的隧道时，将上部覆土高度内的岩土都用有限元网格来模拟是不经济的。此时可模拟适当范围内的岩土，将上部覆土按外部荷载输入也是比较经济的方法。另外，应根据分析的目的选择单元的类型以及确定模型的范围。在设计中如果关心的是位移、应力以及支护的内力，则应该将模型的范围扩大一些，单元也应该细分一些。但是像安全鉴定等探讨岩土结构的安全性时，则可以将模型缩小一些，外部边界条件也可以使用弹簧来模拟。岩土模型简化MIDASGTS•建立数值分析模型时主要考虑事项如下：决定节点位置时，主要考虑结构的几何形状、材料、截面类型、荷载状态等需要。节点位置的因素的影响。需要建立节点的位置如下：A.需要输出分析结果的位置B.需要输入荷载的位置C.材料变化的位置或规划的边界D.应力变化较大的位置E.岩土或结构形状变化位置岩土模型建立MIDASGTS•线单元(桁架单元、梁单元等)虽然不受单元大小的影响，但是面单元和实体单元受单元大小、形状、分布的影响，所以对应力变化较大或应力集中位置应细分单元。•一般来说，需要细分单元的位置如下：A.几何不连续位置，例如隧道地面的角部。B.荷载变化较大的位置，特别是有较大集中荷载作用位置C.刚度或特性值变化的位置D.不规则边界位置E.可能发生应力集中位置F.需要精密的应力和内力结果的位置岩土模型建立MIDASGTS://cn.midasuser.com/gts•决定单元的大小和形状时应考虑的事项如下：A.单元的尺寸和形状尽量一致。B.在需要单元尺寸变化的位置，大小的变化应尽量按对数分布变化。C.相邻单元的尺寸差异要小于1/2。D.计算应力用的单元尽量选用四节点的面单元或八节点的实体单元，单元的形状比最好是1:1且不要超过1:4。为了传递刚度或计算位移为目的时，不要超过1:10。E.四边形单元角度最好是90°，尽可能在45°~135°之间；三角形单元的角度最好是60°，尽可能在30°~150°之间。F.面单元的节点应尽量在同一平面内，不在同一平面内的高度差尽量不要超过1/100。岩土模型建立MIDASGTS有限元法和k0法。--材料里输入k0分析时，也要勾选k0。01nvvkv1vv类型水平倾斜有限元法OkOkk01有限元法Okk01k0OkOkall初始地应力参数KoMIDASGTS在GTS中，荷载可以加在单元和几何体上。若要是加载在几何体上，可以通过转化到单元面上。在工作树目录中，选中要删除的荷载组，即可删除。荷载与边界的添加与删除荷载表格，可修改。在模型中就会有相应的变化。MIDASGTS快捷键Ctrl+n……新建Ctrl+o……打开Ctrl+s……保存Ctrl+p……打印Ctrl+z……撤销Ctrl+y……重做Ctrl+f……查找Ctrl+Q……全部缩放Ctrl+R……重设ResetCtrl+W……窗口缩放（先按快捷键，然后用鼠标在工作窗口中选择）Ctrl+LB……动态缩放DynamicZoomCtrl+MB……动态平移DynamicPanCtrl+RB……动态旋转DynamicRotateCtrl+A……全选Ctrl+X……关闭所有捕捉OffAllSnapsCtrl+m……移动工作面F1……在线帮助F2……在工作树目录中修改名称F3……距离和角度F4……网格线尺寸控制F5……网格属性面控制F6……自动网格中的面网格F7……自动网格中的平面网格F8……面映射网格F9……k-线面映射网格F10……合并节点F11……建立单元F12……删除单元