midas桩土接触PPT实例

1、MIDAS IT Co., Ltd.1http:/gts.midasit.co.krMIDAS IT Co., Ltd.2http:/gts.midasit.co.kr 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-桩的协同作用分析砂土砂土桥台桥台粘土粘土风化岩风化岩软岩软岩硬岩硬岩桩桩MIDAS IT Co., Ltd.3http:/gts.midasit.co.kr类型材料名称特性名称网格组名称粘土(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

2、)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)MIDAS IT Co., Ltd.4http:/gts.midasit.co.kr号号1 12 23 34 45 5名称名称粘土粘土砂土砂土风化岩风化岩软岩软岩硬岩硬岩类型类型实体实体实体实体实体实体实体实体实体实体弹性模量弹性模量(E)tonf/m2(E)tonf/m28508504,0004,000150001500030,00030,000300,000300,000泊松比泊松比( ()50.350.350.350.270.270.20.2容重容重(Y) )tonf/m3(Y) )tonf/m

3、1.82 2.5容重容重( (饱和饱和) )tonf/m3) )tonf/m51.852 2.5粘聚力粘聚力(c)tonf/m2(c)tonf/m25 51.51.520204545170170摩擦角摩擦角( ()2020252532.532.535353838K K0 01 11 11 11 11 1MIDAS IT Co., Ltd.5http:/gts.midasit.co.kr号12名称名称桥台桥台桩桩类型类型实体实体梁梁弹性模量弹性模量(E)tonf/m2(E)tonf/m2200000020000002

4、0000002000000泊松比泊松比( ()0.3容重容重(Y) )tonf/m3(Y) )tonf/m2.5容重容重( (饱和饱和) )tonf/m3) )tonf/m32.52.5- -粘聚力粘聚力(c)tonf/m2(c)tonf/m2300300- -摩擦角摩擦角( ()3636- -MIDAS IT Co., Ltd.6http:/gts.midasit.co.kr名称名称桩接触桩接触类型类型桩桩极限剪力极限剪力 tonf/m tonf/m0.0001019716210.000101971621法向刚度系数法向刚度系数 Kn, tonf/m3

5、Kn, tonf/m3101971.621101971.621参考深度参考深度0 0摩擦力摩擦力- -相对位移曲线坡度相对位移曲线坡度0 0函数函数UsedUsedMIDAS IT Co., Ltd.7http:/gts.midasit.co.kr主菜单里选择主菜单里选择 视图视图 显示选项。显示选项。 一般的网格的节点显示指定为一般的网格的节点显示指定为FalsFalsee。 点击适用。点击适用。1 1打开打开 “GTS_Tutorial_Pile.gtb” “GTS_Tutorial_Pile.gtb” 运行运行GTSGTS。 点击文件点击文件 打开打开 。 打开打开“GTS 2D Tut

6、orials “GTS 2D Tutorials pile.gtpile.gtb”b”。2 2选择显示选项选择显示选项3 3项目设定项目设定MIDAS IT Co., Ltd.8http:/gts.midasit.co.kr4 4输入属性输入属性 主菜单里选择模型主菜单里选择模型 特性特性 属性属性 。 添加里选择实体。添加里选择实体。 号输入号输入1, 1, 名称输入名称输入粘土粘土。 单元类型指定为实体。单元类型指定为实体。模型模型 特性特性 属性属性5 5输入材料输入材料 号输入号输入 1, 1,名称输入名称输入粘土粘土。 模型类型选择莫尔模型类型选择莫尔- -库仑。库仑。材料参数里通过

7、点击材料参数里通过点击TabTab键逐键逐个输入。个输入。 点击确认。点击确认。输入材料后在添加输入材料后在添加/ /修改实体修改实体属性中点击适用。属性中点击适用。剩余的四个土层和桥台也按同样的方剩余的四个土层和桥台也按同样的方法输入属性。法输入属性。 生成桥台时模型类型选择为弹性。生成桥台时模型类型选择为弹性。MIDAS IT Co., Ltd.9http:/gts.midasit.co.kr6 6输入桩的属性输入桩的属性模型模型 特性特性 属性属性7 7输入特性输入特性 号处输入号处输入1,1,名称处输入名称处输入 桩桩。 类型选择梁。类型选择梁。 点击截面库。点击截面库。 选择圆形选择

8、圆形D D处输入处输入1.1.5m5m。 偏移处输入中偏移处输入中- -中。中。 点击确认后在特性点击确认后在特性窗口中也点击确认。窗口中也点击确认。 主菜单里选择模型主菜单里选择模型 特性特性 属性属性 。 添加处选择直线。添加处选择直线。 号处输入号处输入7, 7, 名称处输入名称处输入混凝土混凝土。 单元类型选择梁。单元类型选择梁。 输入混凝土的特性。输入混凝土的特性。MIDAS IT Co., Ltd.10http:/gts.midasit.co.kr8 8输入桩单元的属性输入桩单元的属性模型模型 特性特性 属性属性9 9输入特性输入特性 主菜单里选择模型主菜单里选择模型 特性特性 属

9、性属性。 添加处选择直线。添加处选择直线。 号处输入号处输入8, 8, 名称处输入名称处输入桩接触桩接触。 单元类型处选择桩。单元类型处选择桩。 点击添加输入属性。点击添加输入属性。 号处输入号处输入2, 2, 名称处输入名称处输入 桩接触桩接触。 极限剪力处输入极限剪力处输入0.0001019716210.000101971621。 剪切刚度系数处输入剪切刚度系数处输入0.0001019716210.000101971621。 法向刚度系数处输入法向刚度系数处输入101971.621101971.621。 桩单元输入的特性在下一张介绍。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

10、对位移此操作例题里由于使用了相对位移- -摩擦力的函数所以摩擦力的函数所以剪切刚度和竖直刚度都没什么意义。有实验剪切刚度和竖直刚度都没什么意义。有实验/ /文献的值时文献的值时换其他方式输入。换其他方式输入。MIDAS IT Co., Ltd.11http:/gts.midasit.co.kr选选 项项内内 容容极限剪力极限剪力 tonf/m tonf/m极限抗剪极限抗剪法向刚度系数法向刚度系数 Kn Kn面外竖直方向边界面刚度面外竖直方向边界面刚度 剪切刚度系数剪切刚度系数 Kt Kt面内法向边界面刚度面内法向边界面刚度 参考深度参考深度 桩单元本构的基准位置桩单元本构的基准位置摩擦力摩擦力

11、- -相对位移曲线坡度相对位移曲线坡度随高度的相对位移随高度的相对位移 摩擦力的曲线变化率摩擦力的曲线变化率1010输入桩单元特性输入桩单元特性 用户输入的相对位移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。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。如果相对位移如果相对位移- -摩擦力曲线随高度的变化率输入为零，摩擦力曲线随高度的变化率输入为零，则在所有深度则在所有深度位置的相对位移位置的相对位移- -摩擦力曲线与基准高度上的

12、曲线相同摩擦力曲线与基准高度上的曲线相同边界面上的面外刚度函数是指相对位移边界面上的面外刚度函数是指相对位移- -摩擦力关系矩阵上的值。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（我觉得这句话是指边界面上的面外刚度是相对位移- -摩擦力关系曲摩擦力关系曲线的切向斜率）线的切向斜率）MIDAS IT Co., Ltd.12http:/gts.midasit.co.kr1111输入桩单元的相对位移输入桩单元的相对位移- -摩擦力函数摩擦力函数模型模型 特性特性y y 属性属性 添加添加/ /修改特性窗口中勾选函数。修改特性窗口中勾选函数。 选择选择后输入函数。后输入函数。

13、 名称处输入名称处输入ShearCurveShearCurve。 Z Z项输入项输入 -1000, -1000, 数值项输入数值项输入 -1000000 -1000000。 利用同样的方法输入利用同样的方法输入 24 24行生成图表。行生成图表。 操作例题里生成的相对位移操作例题里生成的相对位移- -摩擦力函数是为了验证桩摩擦力函数是为了验证桩单元的实用性，所以在应用时要输入实验的数据或者文单元的实用性，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。献上的参考值后再进行分析。MIDAS IT Co., Ltd.13http:/gts.midasit.co.kr1212查看生成的属

14、性查看生成的属性 生成属性后点击关闭。生成属性后点击关闭。1313建立几何模型建立几何模型 此操作例题提供建立好的几何模型此操作例题提供建立好的几何模型MIDAS IT Co., Ltd.14http:/gts.midasit.co.kr1414自动划分实体自动划分实体 主菜单里选择网格主菜单里选择网格 自动网格划分自动网格划分 实实体。体。 选择如图所示的实体。选择如图所示的实体。 网格尺寸指定为单元尺寸并输入网格尺寸指定为单元尺寸并输入1010。 属性的指定为属性的指定为6 6号的号的桥台桥台。 网格组输入网格组输入桥台桥台。点击点击 预览按钮查看生成的网格尺寸。预览按钮查看生成的网格尺寸

15、。 点击适用生成网格。点击适用生成网格。 对于粘土对于粘土, ,砂土砂土, , 风化岩风化岩, , 软岩和硬岩利用软岩和硬岩利用同样的方法生成网格。同样的方法生成网格。 粘土粘土, ,砂土砂土, ,风化岩的单元尺寸是风化岩的单元尺寸是 10 10。 软岩和硬岩的单元尺寸是软岩和硬岩的单元尺寸是3030。网格网格 自动网格划分自动网格划分 实体实体MIDAS IT Co., Ltd.15http:/gts.midasit.co.kr1515生成桩单元生成桩单元 主菜单里选择网格主菜单里选择网格 自动网格划分自动网格划分 线线。 播种方法里选择分割数量。播种方法里选择分割数量。 如图所示选择如图所

16、示选择1515个桩线。个桩线。 确认属性指定为确认属性指定为7 7号。号。 网格组输入网格组输入 桩桩。点击确认。点击确认。网格网格 自动自动 线线模型模型 单元单元 桩桩 主菜单选择主菜单选择 模型模型 单元单元 桩桩。如图所示选择如图所示选择3030个一维单元。个一维单元。 确认属性指定为确认属性指定为8 8号。号。点击确认。点击确认。MIDAS IT Co., Ltd.16http:/gts.midasit.co.kr1616查看网格查看网格MIDAS IT Co., Ltd.17http:/gts.midasit.co.kr1717边界条件边界条件模型模型 边界边界 地面支撑地面支撑主

17、菜单里选择模型主菜单里选择模型 边界边界 地面支撑地面支撑。 边界组输入边界组输入地基边界条件地基边界条件。 选择地基的选择地基的5 5个网格组。个网格组。点击确认。点击确认。模型模型 边界边界 支撑支撑 主菜单里选择模型主菜单里选择模型 边界边界 支撑支撑。 边界组里输入边界组里输入桩边界条件桩边界条件。 选择桩的节点。选择桩的节点。 选择选择RZRZ。( (旋转自由度旋转自由度) )点击确认。点击确认。MIDAS IT Co., Ltd.18http:/gts.midasit.co.kr1818查看边界条件查看边界条件MIDAS IT Co., Ltd.19http:/gts.midasi

18、t.co.kr1919输入自重输入自重 主菜单里选择模型主菜单里选择模型 荷载荷载 自重自重。 荷载组输入荷载组输入自重自重。 Z Z方向输入方向输入 -1 -1。点击确认。点击确认。MIDAS IT Co., Ltd.20http:/gts.midasit.co.kr2020定义分析工况定义分析工况( (非线性分析非线性分析) )分析分析 分析工况分析工况 主菜单里选择分析主菜单里选择分析 分析工况分析工况。 名称处输入名称处输入桩单元分析桩单元分析。 描述处输入描述处输入非线性分析非线性分析。 分析类型选择分析类型选择非线性静态非线性静态。 组目录里的全部单元和边界条件都拖到激活组目录里的

19、全部单元和边界条件都拖到激活里。里。MIDAS IT Co., Ltd.21http:/gts.midasit.co.kr2121分析分析分析分析 分析分析 分析的过程显示在输出窗口中，特别是出分析的过程显示在输出窗口中，特别是出现现WarningWarning等错误信息时会影响分析结果一等错误信息时会影响分析结果一定要注意。定要注意。 分析结果以分析结果以 .TA .TA后缀名保存起来。有关分后缀名保存起来。有关分析的信息以文本形式保存在同一文件夹析的信息以文本形式保存在同一文件夹 .OUT .OUT文件中。文件中。MIDAS IT Co., Ltd.22http:/gts.midasit.co.kr2222DZDZ位移位移MIDAS IT Co., Ltd.23http:/gts.midasit.co.kr23231D Elements Forces1D Elements Forces在分析结果中查看桩的轴力。在分析结果中查看桩的轴力。工作目录树中选择工作目录树中选择ST:ST:桩单元分析桩单元分析 Last Step 1D Last Step 1D Elements F