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1、MIDAS/ GTS 3D TutorialMIDAS/ GTS 3D TutorialMIDAS IT Co., Ltd.1MIDAS/GTS 操作例题 应用桩单元的桥墩基础应用桩单元的桥墩基础gts.midasit.co.krMIDAS/ GTS 3D TutorialMIDAS/ GTS 3D TutorialMIDAS IT Co., Ltd.2开始之前的文件开始之前的文件1. 分析概要操作例题概要操作例题概要 建立桥墩和下部基础评价上部桥墩荷 载的稳定性 了解桩单元的使用方法，进行土-结 构-桩的协同作用分析 GTS_Tutorial_Pile.gtbGTS_Tutorial_Pil
2、e.gtb砂土桥台粘土风化岩软岩硬岩桩gts.midasit.co.krMIDAS/ GTS 3D TutorialMIDAS/ GTS 3D TutorialMIDAS IT Co., Ltd.32. 材料特性各网格组属性各网格组属性属性属性 名称名称( (号号) )类型材料名称( (号号) )特性名称( (号号) )网格组名称粘土(1)实体粘土(1)-粘土砂土(2)实体砂土(2)-砂土风化岩(3)实体风化岩(3)-风化岩软岩(4)实体软岩(4)-软岩硬岩(5)实体硬岩(5)-硬岩桥台(6)实体桥台(6)-桥台桩(7)梁混凝土(7)桩(1)桩桩接触桩-桩接触(2)gts.midasit.co
3、.krMIDAS/ GTS 3D TutorialMIDAS/ GTS 3D TutorialMIDAS IT Co., Ltd.4土的特性值土的特性值号12345名称粘土砂土风化岩软岩硬岩类型实体实体实体实体实体弹性模量(E)tonf/m28504,0001500030,000300,000泊松比()0.30.350.350.270.2容重(Y) )tonf/m31.71.822.42.5容重(饱和) )tonf/m31.71.8522.42.5粘聚力(c)tonf/m251.52045170摩擦角()202532.53538K011111gts.midasit.co.krMIDAS/ GT
4、S 3D TutorialMIDAS/ GTS 3D TutorialMIDAS IT Co., Ltd.5材料特性值材料特性值号12名称桥台桩类型实体梁弹性模量(E)tonf/m220000002000000泊松比()0.30.3容重(Y) )tonf/m32.52.5容重(饱和) )tonf/m32.5-粘聚力(c)tonf/m2300-摩擦角()36-gts.midasit.co.krMIDAS/ GTS 3D TutorialMIDAS/ GTS 3D TutorialMIDAS IT Co., Ltd.6桩单元特性桩单元特性名称桩接触类型桩极限剪力 tonf/m0.000101971
5、621法向刚度系数 Kn, tonf/m3101971.621参考深度0摩擦力-相对位移曲线坡度0函数Usedgts.midasit.co.krMIDAS/ GTS 3D TutorialMIDAS/ GTS 3D TutorialMIDAS IT Co., Ltd.73.运行GTS /打开文件主菜单里选择 视图显示选项。 一般的网格的节点显示指定为 False。 点击适用。1打开 “GTS_Tutorial_Pile.gtb” 运行GTS。 点击文件打开 。 打开“GTS 2D Tutorials pile.gtb”。2选择显示选项3项目设定gts.midasit.co.krMIDAS/ G
6、TS 3D TutorialMIDAS/ GTS 3D TutorialMIDAS IT Co., Ltd.84. 输入特性4输入属性 主菜单里选择模型 特性 属性 。 添加里选择实体。 号输入1, 名称输入粘土。 单元类型指定为实体。模型 特性 属性5输入材料 号输入 1,名称输入 粘土。 模型类型选择莫尔-库仑。材料参数里通过点击Tab键逐 个输入。 点击确认。输入材料后在添加/修改实体 属性中点击适用。剩余的四个土层和桥台也按同样的方 法输入属性。 生成桥台时模型类型选择为弹性。gts.midasit.co.krMIDAS/ GTS 3D TutorialMIDAS/ GTS 3D Tu
7、torialMIDAS IT Co., Ltd.94. 输入属性(桩)6输入桩的属性模型 特性 属性7输入特性 号处输入1,名称处输入桩。 类型选择梁。 点击截面库。 选择圆形D处输入 1.5m。 偏移处输入中-中。 点击确认后在特性 窗口中也点击确认。 主菜单里选择模型 特性 属性 。 添加处选择直线。 号处输入7, 名称处输入混凝土。 单元类型选择梁。 输入混凝土的特性。gts.midasit.co.krMIDAS/ GTS 3D TutorialMIDAS/ GTS 3D TutorialMIDAS IT Co., Ltd.104. 输入特性(桩)8输入桩单元的属性模型 特性 属性9输入
8、特性 主菜单里选择模型 特性 属性。 添加处选择直线。 号处输入8, 名称处输入桩接触。 单元类型处选择桩。 点击添加输入属性。 号处输入2, 名称处输入 桩接触。 极限剪力处输入0.000101971621。 剪切刚度系数处输入0.000101971621。 法向刚度系数处输入101971.621。 桩单元输入的特性在下一张介绍。此操作例题里由于使用了相对位移-摩擦力的函数所以 剪切刚度和竖直刚度都没什么意义。有实验/文献的值时 换其他方式输入。gts.midasit.co.krMIDAS/ GTS 3D TutorialMIDAS/ GTS 3D TutorialMIDAS IT Co.,
9、 Ltd.114. 输入特性(桩)选 项内 容极限剪力 tonf/m极限抗剪法向刚度系数 Kn面外竖直方向边界面刚度 剪切刚度系数 Kt面内法向边界面刚度 参考深度 桩单元本构的基准位置摩擦力-相对位移曲线坡度随高度的相对位移 摩擦力的曲线变化率10输入桩单元特性 用户输入的相对位移-摩擦力关系曲线是基准高度上实测的曲线。由基准高度上的相对位移-摩擦力曲线和该曲线随随高度的变化率， 可以获得计算深度位置的相对位移-摩擦力曲线，这样获得的经过深度 修正的曲线才会与实际情况比较接近。如果相对位移-摩擦力曲线随高度的变化率输入为零，则在所有深度 位置的相对位移-摩擦力曲线与基准高度上的曲线相同边界面
10、上的面外刚度函数是指相对位移-摩擦力关系矩阵上的值。（ 我觉得这句话是指边界面上的面外刚度是相对位移-摩擦力关系曲线的 切向斜率） gts.midasit.co.krMIDAS/ GTS 3D TutorialMIDAS/ GTS 3D TutorialMIDAS IT Co., Ltd.124. 输入属性(桩)11输入桩单元的相对位移-摩擦力函数模型 特性y 属性 添加/修改特性窗口中勾选函数。 选择后输入函数。 名称处输入ShearCurve。 Z项输入 -1000, 数值项输入 -1000000。 利用同样的方法输入 24行生成图表。 操作例题里生成的相对位移-摩擦力函数是为了验证桩 单
11、元的实用性，所以在应用时要输入实验的数据或者文 献上的参考值后再进行分析。gts.midasit.co.krMIDAS/ GTS 3D TutorialMIDAS/ GTS 3D TutorialMIDAS IT Co., Ltd.1312查看生成的属性 生成属性后点击关闭。5. 几何模型13建立几何模型 此操作例题提供建立好的几何模型gts.midasit.co.krMIDAS/ GTS 3D TutorialMIDAS/ GTS 3D TutorialMIDAS IT Co., Ltd.1414自动划分实体 主菜单里选择网格 自动网格划分 实体 。 选择如图所示的实体。 网格尺寸指定为单元
12、尺寸并输入10。 属性的指定为6号的桥台。 网格组输入桥台。点击 预览按钮查看生成的网格尺寸。 点击适用生成网格。 对于粘土,砂土, 风化岩, 软岩和硬岩利用 同样的方法生成网格。 粘土,砂土,风化岩的单元尺寸是 10。 软岩和硬岩的单元尺寸是30。6. 划分网格网格 自动网格划分 实体gts.midasit.co.krMIDAS/ GTS 3D TutorialMIDAS/ GTS 3D TutorialMIDAS IT Co., Ltd.1515生成桩单元 主菜单里选择网格 自动网格划分 线。 播种方法里选择分割数量。 如图所示选择15个桩线。 确认属性指定为7号。 网格组输入桩。点击确认
13、。网格 自动 线模型 单元 桩 主菜单选择 模型 单元 桩。如图所示选择30个一维单元。 确认属性指定为8号。点击确认。gts.midasit.co.krMIDAS/ GTS 3D TutorialMIDAS/ GTS 3D TutorialMIDAS IT Co., Ltd.1616查看网格gts.midasit.co.krMIDAS/ GTS 3D TutorialMIDAS/ GTS 3D TutorialMIDAS IT Co., Ltd.177. 边界条件17边界条件模型 边界 地面支撑主菜单里选择模型 边界 地面支撑。 边界组输入地基边界条件。 选择地基的5个网格组。点击确认。模型
14、 边界 支撑 主菜单里选择模型 边界 支撑。 边界组里输入桩边界条件。 选择桩的节点。 选择RZ。(旋转自由度)点击确认。gts.midasit.co.krMIDAS/ GTS 3D TutorialMIDAS/ GTS 3D TutorialMIDAS IT Co., Ltd.1818查看边界条件gts.midasit.co.krMIDAS/ GTS 3D TutorialMIDAS/ GTS 3D TutorialMIDAS IT Co., Ltd.1919输入自重 主菜单里选择模型 荷载 自重。 荷载组输入自重。 Z方向输入 -1。点击确认。gts.midasit.co.krMIDAS/
15、 GTS 3D TutorialMIDAS/ GTS 3D TutorialMIDAS IT Co., Ltd.208. 分析工况20定义分析工况(非线性分析)分析 分析工况 主菜单里选择分析 分析工况。 名称处输入桩单元分析。 描述处输入非线性分析。 分析类型选择非线性静态。 组目录里的全部单元和边界条件都拖到激活 里。gts.midasit.co.krMIDAS/ GTS 3D TutorialMIDAS/ GTS 3D TutorialMIDAS IT Co., Ltd.219. 分析21分析分析 分析 分析的过程显示在输出窗口中，特别是出 现Warning等错误信息时会影响分析结果一定 要注意。 分析结果以 .TA后缀名保存起来。有关分 析的信息以文本形式保存在同一文件夹 .OUT 文件中。gts.midasit.co.krMIDAS/ GTS 3D TutorialMIDAS/ GTS 3D TutorialMIDAS IT Co., Ltd.2210. 查看后处理结果22DZ位移gts.midasit.co.krMIDAS/ GTS 3D TutorialMIDA
