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ㅡModeling,IntegratedDesign&AnalysisSoftware操作指南目录第一部分.操作指南1.关于GTS51.1概要/51.2程序安装/61.2.1系统配置/61.2.2安装顺序/71.2.3安装驱动程序/91.2.3登记密钥/112.开始之前122.1了解GTS/122.1.1GTS的操作流程/122.1.2GTS的建模方式/162.1.3分析体系/332.2界面的构成/372.2.1工作窗口/392.2.2工作目录树/412.2.3特性窗口/442.2.4输出窗口/472.2.5主菜单/502.2.6工具条和图标菜单/512.2.7关联菜单/522.3选择与视图/532.3.1选择/532.3.2视图控制/672.3.3模型显示/692.3.4数据输入/742.4使用联机帮助/762.5使用MIDAS/GTS的主页/772.6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GTS51.关于GTS1.1概要GTS(GeotechnicalandTunnelanalysisSystem)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。.GETTINGSTARTED61.2程序安装1.2.1系统配置GTS可以使用于IBM兼容的个人电脑的Windows系统。GTS所需的系统基本配置如下：操作系统MicrosoftWindows2000/XP/NTNT4.0SP3+Y2KPatches(推荐MicrosoftWindows2000以上系统)CPUPentiumIII700MHz(推荐PentiumIV1GHz以上)内存(RAM)256MB(推荐512MB以上)硬盘1GB以上显卡内存32MB以上推荐TNT/GeForce系列显卡WindowsXP/2000(30.82版本以上)=winxp-2k_30.82WindowsNT(29.42版本以上)=winnt_29.42Windows98/ME(30.82版本以上)打印机Windows兼容打印机或绘图仪关于GTS71.2.2安装顺序MIDAS/GTS的安装GTS软件的安装方法如下：1.将安装CD放入CD-ROM内。2.A.放入CD时如未按住[Shift]键，则会自动运行安装程序。首先会显示选择安装语言的对话框，选择中文后点击“确认”。MIDAS/GTS安装语言选择对话框B.未能自动运行时，可在Windows的“开始”菜单中选择“运行”，并指定CD-ROM后输入以下路径。D:\Install\setup.exe(注：假设D盘为CD-ROM)3.窗口显示MIDAS/GTSTrialInstallShieldWizard对话框后，可确认一下运行GTS程序所需的相关程序后，点击开始GTS的安装。GETTINGSTARTED8MIDAS/GTS安装对话框4.在“使用许可协议”对话框中，仔细阅读其中的内容，如无异议，选择“同意”后点击继续安装。5.输入用户信息后点击。6.选择安装GTS的位置。如选择默认位置，可直接点击，如要另行指定，点击选择相应的路径。7.在“安装选项”对话框中根据需要进行相应的安装内容选择后点击。8.如要对上述设置进行修改可点击，若要开始安装则点击“安装”。9.显示“InstallShieldWizard完成”，则说明安装已经完成。关于GTS91.2.3安装驱动程序为了运行MIDAS/GTS，需要安装加密锁的驱动程序。驱动程序会在安装MIDAS/GTS时自动安装。若要对驱动程序升级或者需要重新安装时，可按以下步骤进行。¾手动安装驱动程序的步骤：1.按住左侧的[Shift]键，同时将MIDAS/GTSCD放入CD-ROM。2.在Windows的“开始”菜单选择“运行”，输入以下路径。D:\Install\ProtectionDrivers\SSD5410-32bit.exe(注：假设D盘为CD-ROM)3.安装驱动程序的方法与安装程序的步骤10~15相同。GETTINGSTARTED10¾若要删除驱动程序，其步骤如下：1.按住左侧的[Shift]键，同时将MIDAS/GTSCD放入CD-ROM。2.在Windows的“开始”菜单选择“运行”，输入以下路径。D:\Install\ProtectionDrivers\SSD5410-32bit.exe(注：假设D盘为CD-ROM)3.在ProgramMaintenance对话框中选择“Remove”即可。ProgramMaintenance对话框关于GTS111.2.4登记密钥程序安装完了后，需将加密锁插入电脑的并口或者USB口，并输入与加密锁相对应的密钥号之后，GTS才可正常运行。1.将加密锁插入电脑的并口或者USB口。2.运行MIDAS/GTS。3.选择主菜单“Help”下的RegisterProtectionKey。4.在KeyNumber输入栏输入由北京迈达斯技术有限公司提供的密钥号。5.在KeyType中选择‘Stand-alone’。6.点击。密钥登记对话框Stand-alone:单击版；Network:网络版。GETTINGSTARTED122.开始之前2.1了解GTS2.1.1GTS的操作流程GTS的一般操作流程如下：A.建立几何模型(GeometryModeling)B.划分网格(MeshGeneration)C.设定分析条件(AnalysisCondition)D.分析(Analysis)E.查看结果(Post-processingandResultEvaluation)为了便于理解GTS的操作流程，下面以一个三维隧道的施工阶段分析为例进行说明。A.建立几何模型(GeometryModeling)GTS中，一般是先建立几何模型，之后再以此为基础进行网格划分等后续工作。几何模型可以利用GTS提供的建模功能，也可将CAD等其它专用建模程序的几何数据文件导入。GTS提供多种高级的建立几何模型的功能，比起通过节点、单元来手动建模的方式，特别是对与复杂的三维地层和隧道等模型，非常高效、方便。开始之前13利用地层标高数据生成曲面的地层。生成整个区域的实体。以地层曲面为准将实体切割（Trim）。建立实体内部隧道的曲面，并分割实体。生成分割面，用来划分施工阶段。利用分割面分割内部隧道的实体，完成几何建模。①②③④⑤⑥这里使用的例题，其目的是为了让用户更好地理解GTS的功能，因此会与实际状况有出入。GETTINGSTARTED14B.划分网格(MeshGeneration)对建立的几何模型划分网格。通常Hexa(六面体)Mesh的分析结果昀为精确，因此昀好使用HexaMesh。然而对于几何形状比较复杂的模型，也可以使用Auto-mesh的功能，生成Tetra(四面体)Mesh。GTS提供多种MeshControl功能以及Auto-mesh,Mapped-mesh,Protrude-mesh等功能，因此即使是初学者，也可以便利地划分出比较优秀的网格。C.设定分析条件(AnalysisCondition)利用GTS的各种设定分析条件的功能定义特性值、边界条件、荷载。在GTS中除了节点和单元，对于几何数据也可赋予边界条件和荷载，因此对于复杂的模型非常方便有效。特别是GTS的模拟施工阶段的功能，尽可能地考虑了技术人员的习惯，并昀大限度地发挥了Windows程序的优点，用户可以在界面上利用多种仿真功能方便地进行模拟，极大地提高了工作效率。对于各个实体，划分的网格会被自动地定义为不同的组，因此可以很方便地进行施工阶段的定义等后续工作。定义施工阶段的边界条件。开始之前15D.分析(Analysis)根据在步骤C（设定分析条件）中定义的各种边界条件、荷载以及分析控制内容，进行分析。在分析过程中，信息窗口中将输出分析的状况和一些错误信息，需留意查看。GTS是基于有限元法(FEM:FiniteElementMethod)进行分析求解的。不仅可以考虑填土、开挖及不同的材料特性进行施工阶段分析，而且可以进行稳定流/非稳定流的渗流分析，以及岩土和隧道结构所需的各种静力分析和动力分析。另外GTS的有限元分析求解器包含Multi-frontalSparseGaussianSolver，该求解器对于大规模模型的反复迭代计算有很高的效率，从而可以大大缩短分析时间。E.查看结果(Post-processingandResultEvaluation)分析正常结束之后，需查看分析结果，并提取和整理设计所需的各项数据。GTS的后处理提供等值线、动画等各种直观的图形处理功能以及可与MS-Excel完全兼容的结果表格和图表功能。另外，利用GTS的分析结果整理(ResultSummary)功能，用户可以非常便利地得到含有模型数据以及分析结果等各种信息的文本文件，并以此为基础编写计算书。施工阶段分析结果ContourPlotResultTableGraphGTS所提供的各种后处理结果GETTINGSTARTED162.1.2GTS的建模方式GTS可以根据模型的几何特点，使用多种方式进行建模和划分网格。特别是GTS可以按几何体来建立模型并提供自动划分网格的功能，因此比起以往的生成节点、单元的建模方式要方便、快捷很多，尤其是对那些复杂的模型更是高效而且准确。下面对GTS的基于几何体的建模方式以及自动划分网格的功能做一些更为详细的介绍。A.几何体建模几何体(Geometry)的类型包括下表中的个体以及它们之间的组合。个体定义群(Compound)是独立个体(Shape)组成的群组形状(Shape)对独立个体的称呼(不是某个体的子个体)实体(Solid)闭合区域被填充的三维体·特征值:体积面组(Shell)边之间的连接为线的面的组曲面(Surface)面(Face)由1个Surface方程定义的面·例:平面、圆柱面、球面等·特征值:面积线组(Wire)端部由点连接的Edge的组·例:正四边形、多义线等曲线(Curve)线(Edge)由1个Curve方程定义的线·例:直线、圆、弧、椭圆等·特征值:长度顶点(Vertex)三维空间上的点·特征值:坐标各种建模术语请参考附录的“术语整理”。在GTS中可以根据右表所列的个体进行过滤选择。上级个体下级个体开始之前17将线(Edge)扩展(Extrude)可得到面(Face)，将线组(Wire)扩展(Extrude)可得到面组(Shell)，该面组(Shell)是由线组(Wire)的子个体线(Edge)扩展(Extrude)而得的面(Face)构成的。闭合的线组(Wire)和面(Face)、闭合的面组(Shell)和Solid的子个体的构成相同，可以自由地转换类型。群(Compound)主要为了方便管理而使用。(例:将由数百个的曲线(Curve)构成的AutoCADDXF文件导入后，将曲线(Curve)组合成1个群)三维空间上任意位置上的顶点（Vertex）连接两顶点的直线（Edge）4条线(Edge)连接而成的线组(Wire)1个闭合的线组(Wire,4条Edge)围成的面(Face)6个面(Face)连接成的面组(Shell)(内部是空的)1个闭合的面组(Shell,6个Face)围成的实体(Solid)(内部填实)面(Face)是可以独立存在的昀高级个