BT6-铁路移动荷载分析

1基础例题6铁路移动荷载分析GTS基础例题6.-铁路移动荷载分析第一部分.建模运行GTS1概要2生成分析用数据5属性/5建立二维几何模型15矩形,多段线,线/15交叉分割/18生成二维网格19网格尺寸控制/19映射网格k-线面/24生成三维网格26扩展/26第二部分.特征值分析分析29建立曲面弹簧/29分析工况/38分析/40查看分析结果413第三部分.移动荷载动力分析打开43打开文件/43分析44建立曲面弹簧/44时程分析数据/48分析工况/56分析/58查看分析结果59时程结果显示/59时程结果函数/63应力等值线/66GTS基础例题61GTS基础例题6铁路移动荷载分析本例题是利用回填模型进行有关铁路移动荷载的动力分析，然后分析相关的振动影响和岩土的变形。在GTS里直接输入坐标建立二维模型和网格后，将其沿着Y方向扩政生成三维模型。然后通过特征值分析计算动力分析所需的结构第一、第二固有周期(及固有频率),将随着时间变化的汽车移动荷载数据输入到对应的节点上进行汽车移动荷载的动力分析。进行分析后查看汽车荷载作用下的周围地区的振动影响及岩土的挠度。分析结果以图表和表格的形式输出，利用程序里提供的多样化的后处理功能来查看结果。第一部分.建模运行GTS运行程序。1.运行GTS。2.点击文件新建打开新项目。3.弹出项目设定对话框。4.在项目名称里输入‘铁路移动荷载分析’。5.将模型类型设定为‘3D’。6.将分析约束设定为‘3D’。7.将转换模型重量为质量设定为‘转换到X,Y,Z’。8.其它的直接使用程序设定的默认值。9.点击。10.在主菜单里选择视图显示选项...。11.确认一般表单的网格节点显示指定为‘False’。12.点击。铁路移动荷载分析2概要本例题里使用的模型如下所示。首先建立由三个不同材料构成的地层以及由上面的上部路基、下部路基、压密路基生成路基，然后昀终在昀上层生成道床。对于不同材料的部分的网格我们捆绑成网格组，便于管理。模型的几何形状和网格形状如图所示。GTS基础例题6-1GTS基础例题6-2361.5591.57.551.50.90.583.3105520형상:좌우대칭단위:m도상강화노반상부노반하부노반실트풍화토연암점성경계(ViscousBoundary)50단위:m점성경계(ViscousBoundary)4면점성경계83.5GTS基础例题63网格组的名称如下所示。GTS基础例题6-3各网格族的材料和特性如下。MeshSetNameAttributeName(ID)MaterialName(ID)软岩软岩(2)软岩(1)风化岩风化岩(3)风化岩(2)粉砂粉砂(4)粉砂(3)下部路基下部路基(5)下部路基(4)上部路基上部路基(6)上部路基(5)压密路基压密路基(7)压密路基(6)道床道床(8)道床(7)GTS基础例题6-Table1各材料的特征值如下。ID123名称软岩风化岩粉砂类型MCMCMC弹性模量(E)[tonf/m2]12000020002000泊松比(ν)0.280.280.35容重(Y)[tonf/m3]2.221.8容重(饱和)[tonf/m3]2.221.8粘聚力(C)[tonf/m2]1021摩擦角()373028抗拉强度[tonf/m2]200200200*MC:莫尔库伦模型φ软岩粉砂上部路基风化岩道床压密路基下部路基铁路移动荷载分析4ID4567名称下部路基上部路基压密路基粉砂类型MCMCMCEL弹性模量(E)[tonf/m2]100003000130002300000泊松比(ν)0.30.350.250.18容重(Y)[tonf/m3]21.91.92.5容重(饱和)[tonf/m3]21.91.92.5粘聚力(C)[tonf/m2]01.500摩擦角()4031350抗拉强度[tonf/m2]200200200-*MC:莫尔库伦Model,EL:ElasticGTS基础例题6-Table2φGTS基础例题65生成分析数据属性生成属性。1.主菜单里选择模型特性属性…。2.属性对话框里点击右侧的。3.选择‘平面’。”4.添加/修改平面属性对话框里确认号指定为‘1’。5.名称处输入‘仅显示(二维)’。6.单元类型里确认指定为‘仅显示(二维)’。7.点击。8.重新点击属性对话框里右侧的。9.选择‘实体’。”10.添加/修改实体属性对话框里确认号指定为‘2’。11.为生成材料点击材料右侧的。”由于1号属性是平面类型，首先生成地基和路堤的二维网格，然后将其扩展成三维模型，所以不需要截面和材料信息。2号属性是实体类型，不需要截面信息，只指定材料信息即可。12.添加/修改岩土材料对话框里将本构模型的模型类型指定为‘莫尔库伦’。13.确认号指定为‘1’。14.名称处输入‘软岩’。15.点击颜色的指定适当颜色。16.材料参数的弹性模量(E)处输入‘120000’。17.材料参数的泊松比(u)处输入‘0.28’。18.材料参数的容重(Y)处输入‘2.2’。19.材料参数的容重(饱和)处输入‘2.2’。20.材料参数的粘聚力(C)处输入‘10’。21.材料参数的摩擦角()处输入‘37’。22.本构模型参数的抗拉强度处输入‘200’。23.点击。”为建立二维模型利用平面单元属性来建立地基。”点击添加时可以生成所指定的单元类型可以指定的材料。φ”为建立三维模型利用实体单元来建立地基。铁路移动荷载分析6GTS基础例题6-424.添加/修改实体属性对话框里材料处指定为‘软岩’。25.名称处输入‘软岩’,点击。GTS基础例题67GTS基础例题6-526.参考图GTS基础例题6–6~图GTS基础例题6–18生成属性:风化岩,粉砂,下部路基,上部路基,压密路基,粉砂。输入的各值参考GTS基础例题Table1和Table2。铁路移动荷载分析8GTS基础例题6-6GTS基础例题6-7GTS基础例题69GTS基础例题6-8GTS基础例题6-9铁路移动荷载分析10GTS基础例题6-10GTS基础例题6-11GTS基础例题611GTS基础例题6-12GTS基础例题6-13铁路移动荷载分析12GTS基础例题6-14GTS基础例题6-15GTS基础例题613GTS基础例题6-16GTS基础例题6-17铁路移动荷载分析14GTS基础例题6-18GTS基础例题615建立二维几何模型矩形,多段线,线利用矩形、多段线、线建立几何形状。首先利用矩形功能生成代表地基的矩形。1.主菜单里选择几何曲线在工作平面上建立二维矩形(线组)…。2.确认生成矩形的方法指定为。”3.确认方法指定为‘ABSx,y’。4.矩形对话框中确认为输入一个角点。5.确认未勾选生成面。6.位置处输入‘-41.65,0’后按回车。7.确认方法指定为‘相对距离dx,dy’。8.矩形对话框里确认输入对角点。9.位置处输入‘83.3,-20’后按回车。10.点击。11.视图工具条里点击前视图。下面生成代表路堤部分的多段线。12.主菜单里选择几何曲线在工作平面上建立二维多段线(线组)…。13.多段线对话框里确认输入开始位置。14.确认方法指定为‘坐标x,y’。15.在位置处输入‘–31.65,0’后按回车。”16.多段线对话框里确认输入下一个位置(按右键终止)。17.确认方法指定为‘相对距离dx,dy’。18.位置处输入‘6,3’后按回车。19.位置处输入‘1.5,0’后按回车。20.位置处输入‘9,5’后按回车。21.位置处输入‘1.5,0’后按回车。22.位置处输入‘7.5,5’后按回车。23.位置处输入‘1.5,0’后按回车。”通过输入对角线的两个点的坐标来建立矩形。具体的方法请参考联机帮助。”不单单是多段线，其实大部分建立曲线时都可以使用多种输入坐标的方法。象‘坐标x,y’或者‘相对距离dx,dy’输入坐标的具体方法可参考联机帮助。铁路移动荷载分析1624.位置处输入‘0.9,0.5’后按回车。25.位置处输入‘7.5,0’后按回车。26.位置处输入‘0.9,-0.5’后按回车。27.位置处输入‘1.5,0’后按回车。28.位置处输入‘7.5,-5’后按回车。29.位置处输入‘1.5,0’后按回车。.30.位置处输入‘9,-5’后按回车。31.位置处输入‘1.5,0’后按回车。32.位置处输入‘6,-3’后按回车。33.确认未勾选生成面和闭合。34.工作窗口里点击鼠标右键终止生成多段线。35.点击。为区分地层生成直线。36.主菜单里选择几何曲线在工作平面上建立二维直线（线组）…。37.线对话框里确认输入开始位置。38.确认方法指定为‘坐标x,y’。39.位置处输入‘-41.65,-15’后按回车。40.线对话框里确认输入结束位置。41.确认方法指定为‘相对距离dx,dy’。42.位置处输入‘83.3,0’后按回车。43.重复步骤39到43的过程用同样的方法生成‘-41.65,-10’到‘83.3,0’的直线。44.重复步骤37到42的过程用同样的方法生成‘-40,3’到‘80,0’的直线。45.重复步骤37到42的过程用同样的方法生成‘-40,8’到‘80,0’的直线。46.重复步骤37到42的过程用同样的方法生成‘-40,11.5’到‘80,0’的直线。47.重复步骤37到42的过程用同样的方法生成‘-40,12.6’到‘80,0’的直线。48.重复步骤37到42的过程用同样的方法生成‘-40,13’到‘80,0’的直线。49.点击。GTS基础例题617GTS基础例题6-19铁路移动荷载分析18交叉分割只有所有的线在相互交叉的地方分割才能正常的划分网格。因此我们使用交叉分割功能。1.动态视图工具条里点击全部缩放。2.主菜单里选择几何曲线交叉分割…。3.选择工具条里点击已显示选择所有的线。4.点击执行命令.5.点击关闭交叉分割对话框。6.在工作窗口里参考图GTS基础例题6-20选择没必要的EdgeA~J。7.按键盘上的Delete。8.出现删除对话框时点击。”GTS基础例题6-20”在删除对话框的目录里可以查看或者添加要删除的对象，但是不能在目录里删除要删除的对象。EdgeAEdgeBEdgeCEdgeDEdgeEEdgeHEdgeFEdgeGEdgeJEdgeIGTSBasicTutorial619生成二维网格网格尺寸控制”在路堤部分为了得到更精确的分析结果，需要生成相对较精细的网格。为此事先指定单元的尺寸。1.主菜单里选择网格网格尺寸控制线…。2.状态下参考图GTS基础例题6-21选择路堤的EdgeB1,B2,D1,D2,E1,E2,G1,G2,K1,K2,N1,N2。3.播种方法指定为‘分割数量’。4.分割数量处输入‘1’。5.点击预览按钮确认指定的单元分割数量。6.点击。7.状态下参考图GTS基础例题6-21选择路堤的EdgeI1,I2,L1,L2。8.播种方法指定为‘分割数量’。9.分割数量处输入‘3’。10.点击预览按钮确认指定的单元分割数量。11.点击。12.状态下参考图GTS基础例题6-21选择路堤的EdgeO1,O2。13.播种方法指定为‘分割数量’。14.分割数量处输入‘2’。15.点击预览按钮确认指定的单元分割数量。16.点击。17.状态下参考图GTS基础例题6-21选择路堤的EdgeA,C。18.播种方法指定为‘分割数量’。19.分割数量处输入‘6’。20.点击预览按钮确认指定的单元分割数量。21.点击。22.状态下参考图GTS基础例题6-21选择路堤的EdgeF,H,J。23.播种方法指定为‘分割数量’。24.分割数量处输入‘8’。”网格尺寸控制是播种的意思，就是事先定义对象形状的网格大小及分割个数等。铁路移动荷载分析2025.点击预览按钮确认指定的单元分割数量。26.点击。27.状态下参考图GTS基础例题6-21指定路堤的EdgeM。28.播种方法指定为‘分割数量’。29.分割数量处输入‘10’。30.点击预览按钮确认指定的单元分割数量。31.点击。32.状态下参考图GTS基础例题6-21选择路堤的E