二维平行隧道施工阶段分析

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1、 基础例题1 二维平行隧道施工阶段分析 二维平行隧道施工阶段分析 GTS基础例题1 二维平行隧道施工阶段分析 运行运行GTS 1 概要概要 2 生成分析用数据生成分析用数据 6 二维几何建模二维几何建模 19 导入DXF文件 19 形状颜色及检查重复输入 20 生成二维多段线 22 交叉分割并删除线 24 生成二维网格生成二维网格 26 尺寸控制 26 平面分网 28 定义网格组 32 析取单元 35 分析分析 37 定义约束条件 37 改变单元属性 39 定义自重 40 定义施工阶段 41 分析工况 49 分析 51 分析及处理分析结果分析及处理分析结果 52 输出位移云图 53 查看锚杆轴

2、力 56 查看喷射混凝土面层轴力 57 查看喷射混凝土面层弯矩 58 查看地基应力云图 59 GTS基础例题1 1 GTS 基础例题基础例题 1 此操作例题主要是针对二维的山区隧道进行建模及分析 首先打开二维山区隧道形状 的DXF文件 将其形状进行修改后生成网格 熟悉对模型的各个部分赋予适当的材 料 为进行施工阶段分析输入所需的荷载以及定义施工阶段的方法 然后在任意选中 的位置以图表及表格的形式输出施工阶段结果 利用多种查看结果的方法查看 运行运行GTS 导入模型形状的DXF文件 1 打开GTS 程序 2 点击 文件文件 新建 新建 打开新项目 3 弹出项目设定项目设定对话框 4 在项目名称项

3、目名称里输入 基础例题 基础例题 1 5 将模型类型模型类型设定为 2D 6 将分析约束分析约束设定为 X Z 平面 平面 7 重力方向重力方向自动指为 Z 8 其它的直接使用程序设定的默认值 9 点击 二维平行隧道施工阶段分析 2 概要概要 在此操作例题中使用的模型是内部有两个隧道的山区地形的截面形状 包含地层的形 状且建模的时候需要对不同的地层指定不同的材料 我们并不直接建立几何关系而是 通过打开CAD DXF文件来进行 GTS 基础例题基础例题 1 1 左侧隧道 右侧隧道 左侧隧道 右侧隧道 GTS基础例题1 3 GTS 基础例题基础例题 1 2 将材料彼此不同的部分及需要按照阶段来施工

4、的网格都捆绑成网格组 便于管理 网格组的名称如下所示 GTS 基础例题基础例题 1 3 土 风化岩 软岩 硬岩 二维平行隧道施工阶段分析 4 GTS 基础例题基础例题 1 4 各网格组的材料和特性如下 网格组网格组 名称名称 属性属性 名称名称 号号 材料材料 名称名称 号号 特性特性 名称名称 号号 硬岩硬岩 左上侧左上侧 左下侧左下侧 右侧右侧 硬岩 1 硬岩 1 软岩软岩 软岩 2 软岩 2 风化岩风化岩 风化岩 3 风化岩 3 土土 土 4 土 4 左上侧喷混左上侧喷混 左下侧喷混左下侧喷混 右侧喷混右侧喷混 软喷 5 硬喷 6 软喷 5 硬喷 6 喷混 1 左上侧锚杆左上侧锚杆 左下

5、侧锚杆左下侧锚杆 右侧锚杆右侧锚杆 锚杆 7 锚杆 7 锚杆 2 GTS 基础例题基础例题 1 Table 1 左上侧 左下侧 右侧 左上侧锚杆 左下侧锚杆 右侧锚杆 右侧喷混 左上侧喷混 左下侧喷混 GTS基础例题1 5 岩土材料的特征值如下 号号 1 2 3 4 名称名称 硬岩 软岩 风化岩 土 类型类型 莫尔库仑 莫尔库仑 莫尔库仑 莫尔库仑 弹性模量弹性模量 E 600000 200000 50000 5000 泊松比泊松比 0 2 0 25 0 3 0 3 容重容重 Y 2 6 2 5 2 3 1 8 容重容重 饱和饱和 2 6 2 5 2 3 1 8 粘聚力粘聚力 C 50 20

6、2 0 2 0 摩擦角摩擦角 40 35 33 30 K0 1 5 1 0 0 7 0 5 GTS 基础例题基础例题 1 Table 2 锚杆和喷射混凝土里使用的结构材料的特征值如下 材料材料 号号 名称名称 弹性模量弹性模量 E 泊松比泊松比 重量密度重量密度 Y 5 软喷 500000 0 2 2 4 6 硬喷 1500000 0 2 2 4 7 锚杆 20000000 0 3 7 85 GTS 基础例题基础例题 1 Table 3 锚杆和喷射混凝土的截面信息如下表所示 特性特性 号号 类型类型 名称名称 截面截面 几何几何 H 0 12 1 梁 喷混 矩形 B 1 2 桁架 锚杆 圆形

7、D 0 025 GTS 基础例题基础例题 1 Table 4 二维平行隧道施工阶段分析 6 生成分析用数据生成分析用数据 属性属性 生成属性 1 在主菜单中选择 模型 模型 特性特性 属性属性 2 在属性属性对话框中点击 按钮右侧的 3 选择 平面平面 4 在添加添加 修改平面属性修改平面属性对话框中确认号 号指定为 1 5 在名称名称里输入 硬岩 硬岩 6 在单元类型单元类型里确认是否指定为 平面应变 平面应变 7 为生成材料点击材料 材料右侧的 在二维模型中地基用平面类型的属性来表示 在指定了单元类型的前提下点击添加按 钮的话 可以生成指定的单元类型里可使用的材料 GTS 基础例题基础例题

8、 1 5 8 在添加添加 修改岩土材料修改岩土材料对话框中确认号 号指定为 1 9 在名称名称里输入 硬岩 硬岩 10 点击颜色颜色的 按钮设定颜色 GTS基础例题1 7 11 在材料参数材料参数的弹性模量弹性模量 E 里输入 600000 12 在材料参数材料参数的泊松比泊松比 里输入 0 2 13 在材料参数材料参数的容重容重 Y 里输入 2 6 14 在材料参数材料参数的容重容重 饱和饱和 里输入 2 6 15 在材料参数材料参数的粘聚力粘聚力 C 里输入 50 16 在材料参数材料参数的摩擦角摩擦角 里输入 40 17 在材料参数材料参数的初始应力参数初始应力参数中K0输入 1 5 1

9、8 将模型类型模型类型指定为 莫尔莫尔 库仑库仑 19 确认排水参数排水参数指定为 排水排水 20 点击按钮 GTS 基础例题基础例题 1 6 二维平行隧道施工阶段分析 8 21 在添加添加 修改平面属性修改平面属性对话框中确认材料材料指定为 硬岩 硬岩 22 点击 23 点击 在属性属性对话框中确认是否生成了 硬岩 硬岩 属性 GTS 基础例题基础例题 1 7 GTS 基础例题基础例题 1 8 24 在添加添加 修改平面属性修改平面属性对话框中确认号号指定为 2 25 参照图GTS 基础例题 1 9 图 GTS 基础例题 1 10和GTS 基础例题 1 Table 1 GTS 基础例题 1

10、Table 2重复第5步到第24步生成 软岩软岩 属性 生成软岩后再在添加 修 改平面属性对话框里确认 是否指定为软岩 生成软岩后再在添加 修 改平面属性对话框里确认 是否指定为软岩 GTS基础例题1 9 GTS 基础例题基础例题 1 9 GTS 基础例题基础例题 1 10 26 在添加添加 修改平面属性修改平面属性对话框中确认号号指定为 3 27 参照图GTS 基础例题 1 11 图GTS 基础例题 1 12和GTS 基础例题 1 Table 1 GTS 基础例题 1 Table 2重复第5步到第24步生成 风化岩风化岩 属性 生成风化岩后在 在添加 修改平面属性对话框里确 认是否指定为风化

11、岩 生成风化岩后在 在添加 修改平面属性对话框里确 认是否指定为风化岩 二维平行隧道施工阶段分析 10 GTS 基础例题基础例题 1 11 GTS 基础例题基础例题 1 12 GTS基础例题1 11 28 在添加添加 修改平面属性修改平面属性对话框中确认号号指定为 4 29 参照图GTS 基础例题 1 13 图GTS 基础例题 1 14和GTS 基础例题 1 Table 1 GTS 基础例题 1 Table 2重复第5步到第24步生成 土土 属性 GTS 基础例题基础例题 1 13 利用确认按钮在执行操作 的同时关闭对话框 利用确认按钮在执行操作 的同时关闭对话框 二维平行隧道施工阶段分析 1

12、2 GTS 基础例题基础例题 1 14 30 点击属性属性对话框中按钮的右侧 31 选择 线线 32 在添加添加 修改线属性修改线属性对话框中确认号号指定为 5 33 在名称名称里输入 软喷软喷 34 将单元类型单元类型指定为 梁梁 35 为了生成材料点击材料材料右侧的 GTS基础例题1 13 在二维模型中喷射混凝土用梁来表示 梁类型的属性需要定义梁的材料和梁的截面形 状 先定义梁的材料 36 在添加添加 修改结构材料修改结构材料对话框中确定号号指定为 5 37 在名称名称里输入 软喷软喷 38 点击颜色颜色的按钮设定颜色 39 在弹性模量弹性模量 E 里输入 500000 40 泊松比泊松比

13、处输入 0 2 41 重量密度重量密度处输入 2 4 42 点击 GTS 基础例题基础例题 1 15 锚杆和喷射混凝土里使用结构类型的材料 43 为生成特性点击特性特性右侧的按钮 44 在添加 修改 特性对话框中确认号号指定为 1 45 在名称名称里输入 喷混喷混 46 点击颜色颜色右边的按钮设定颜色 47 确认类型类型指定为 梁梁 48 勾选对话框下端的截面库截面库 49 点击按钮 二维平行隧道施工阶段分析 14 GTS 基础例题基础例题 1 16 50 在截面库截面库对话框中确认指定号号为 方形方形 51 在H里输入 0 12 52 在B里输入 1 53 确认偏移偏移是否指定为 中 中中

14、中 54 在截面库截面库对话框中点击按钮 GTS 基础例题基础例题 1 17 55 在添加添加 修改特性修改特性对话框中确认特性特性里输入了特征值 56 在添加添加 修改特性修改特性对话框里点击按钮 57 在添加添加 修改线属性修改线属性对话框里点击 按钮 生成了软喷的相关属性 生成了软喷的相关属性 GTS基础例题1 15 GTS 基础例题基础例题 1 18 在刚开始施工时喷射混凝土的刚度较小 但是施工后随着时间材料经过硬化后喷射混 凝土的刚度会变的较大 为了模拟这一过程分别生成软喷属性和硬喷属性 这两个属 性只是材料上有所不同 截面形状都是相同的 58 确认号号指定为 6 59 在名称名称里

15、输入 硬喷硬喷 60 为生成材料点击材料材料右侧的 61 在添加 修改结构材料对话框中确认号号指定为 6 62 在名称名称里输入 硬喷硬喷 63 点击颜色颜色的按钮设定颜色 64 在弹性模量弹性模量 E 里输入 1500000 65 泊松比泊松比处输入 0 2 66 重量密度重量密度处输入 2 4 67 点击 GTS 基础例题基础例题 1 19 二维平行隧道施工阶段分析 16 68 在添加添加 修改线属性修改线属性对话框中将材料材料指定为 硬喷硬喷 69 确认特性特性指定为 喷混喷混 70 点击按钮 指定锚杆的相关属性 在此操作例题中用桁架来模拟锚杆 71 在添加添加 修改线属性修改线属性对话

16、框中确认号号指定为 7 72 在名称名称里输入 锚杆锚杆 73 将单元类型单元类型指定为 桁架桁架 74 为生成材料点击材料材料右侧的 75 在添加添加 修改结构材料修改结构材料对话框里确认号号指定为 7 76 在名称名称里输入 锚杆锚杆 77 点击颜色颜色的按钮设定颜色 78 在弹性模量弹性模量 E 里输入 20000000 79 泊松比泊松比处输入 0 3 80 重量密度重量密度处输入 7 85 81 点击 82 在添加添加 修改线属性修改线属性对话框里将材料材料指定为 锚杆锚杆 GTS 基础例题基础例题 1 20 生成了硬喷的相关属性 生成了硬喷的相关属性 GTS基础例题1 17 83 为生成锚杆的特性在添加添加 修改线属性修改线属性对话框中点击特性特性右侧的 84 在添加添加 修改特性修改特性对话框中确认号号指定为 2 85 在名称名称里输入 锚杆锚杆 86 确认类型类型指定为 桁架桁架 植入式桁架植入式桁架 87 勾选对话框下端的截面库截面库 88 点击按钮 GTS 基础例题基础例题 1 21 89 在截面库截面库对话框中指定为 圆形圆形 90 在D里输入 0 025 91