midas桩土接触实例教案学习课件

会计学1midas桩土接触实例会计学1midas桩土接触实例2.材料特性各网格组属性属性名称(号)类型材料名称(号)特性名称(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)第1页/共25页2.材料特性各网格组属性属性类型材料名称(号)特性名称(号土的特性值号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/m2]8504,0001500030,000300,000泊松比(ν)0.30.350.350.270.2容重(Y))[tonf/m3]1.71.822.42.5容重(饱和))[tonf/m3]1.71.8522.42.5粘聚力(c)[tonf/m2]51.52045170摩擦角(Φ)202532.53538K011111第2页/共25页土的特性值号12345名称粘土砂土风化岩软岩硬岩类型实体实体材料特性值号12名称桥台桩类型实体梁弹性模量(E)[tonf/m2]20000002000000泊松比(ν)0.30.3容重(Y))[tonf/m3]2.52.5容重(饱和))[tonf/m3]2.5-粘聚力(c)[tonf/m2]300-摩擦角(Φ)36-第3页/共25页材料特性值号12名称桥台桩类型实体梁弹性模量(E)[tonf桩单元特性名称桩接触类型桩极限剪力

[tonf/m]0.000101971621法向刚度系数

[Kn,tonf/m3]101971.621参考深度0摩擦力-相对位移曲线坡度0函数Used第4页/共25页桩单元特性名称桩接触类型桩极限剪力[tonf/m]0.003.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“GTS2DTutorialspile.gtb”。2选择显示选项3项目设定第5页/共25页3.运行GTS/打开文件主菜单里选择视图>显示选项。1打4.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。第6页/共25页4.输入特性4输入属性主菜单里选择模型>特性>属4.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。第7页/共25页4.输入属性(桩)6输入桩的属性模型>特性>属性…4.输入特性(桩)8输入桩单元的属性模型

>特性

>属性…9输入特性

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。第8页/共25页4.输入特性(桩)8输入桩单元的属性模型>特性>属4.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）第9页/共25页4.输入特性(桩)选项内容极限剪力[4.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

2~4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。第10页/共25页4.输入属性(桩)11输入桩单元的相对位移-摩擦力函数模型12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第11页/共25页12查看生成的属性生成属性后点击关闭。5.几何模型13建14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…第12页/共25页14自动划分实体主菜单里选择网格>自动网格划分>实15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。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。第13页/共25页15生成桩单元主菜单里选择网格>自动网格划分>线…16查看网格第14页/共25页16查看网格第14页/共25页7.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

>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。第15页/共25页7.边界条件17边界条件模型>边界>地面支撑主菜单18查看边界条件第16页/共25页18查看边界条件第16页/共25页19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。第17页/共25页19输入自重主菜单里选择模型>荷载>自重…。第178.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。第18页/共25页8.分析工况20定义分析工况(非线性分析)分析>分析9.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。第19页/共25页9.分析21分析分析>分析…※分析的过程显示在输出窗10.查看后处理结果22DZ位移第20页/共25页10.查看后处理结果22DZ位移第20页/共25页231DElementsForces在分析结果中查看桩的轴力。工作目录树中选择ST:桩单元分析

>LastStep>1DElementsForce>BeamFx。第21页/共25页231DElementsForces在分析结果中查看桩的231DElementsForces分析结果中查看桩的弯矩。工作目录树立选择ST:桩单元分析

>LastStep>1DElementsForce>BeamMy。第22页/共25页231DElementsForces分析结果中查看桩的弯24PileElementoutput