midas-gts数值分析方法介绍.ppt

1、Midas-gts数值分析方法简介主讲人：熊，1 .迈达斯软件由韩国POSCO集团开发，在韩国软件市场排名第一，并于2002年11月引入中国。Midas软件涉及：建筑结构领域(midas-building，gen)；岩土工程领域(midas-gts)。桥梁领域(MIDAS-土木)。第二，midas-gts应用领域，1。山区隧道，2。地下厂房(断层带)，2。midas-gts应用领域。液压坝，2。midas-gts应用领域，4。桥台基础，2。midas-gts应用领域2。midas-gts应用领域，7。地铁隧道，2号。midas-gts应用领域，8。铁路移动荷载、移动荷载、2。midas-gts

2、应用领域，9。地震分析，3。midas-gts分析功能。所提供的分析功能如下：对于各种分析类型，请参考程序本身的例子，或YAN d :程序文件中的文件。地层和结构模拟可选择的单元类型：五、本构模型，根据不同的地层特征选择；六.计算步骤与常用软件sap2000: 1基本相似。建立模型。引入计算机辅助设计，地层和结构相应简化，隧道两侧和下侧模拟范围为三维。2.定义材料属性。地层参数根据地质调查数据选择，根据经验，弹性模量是压缩模量的35倍。3.网格划分。指定单元材料属性，并结合施工过程将隧道划分成块。4.施加载荷。自重、上部结构荷载或地震作用等。(5)确定施工步骤，产生初始应力场，并根据工序钝化和

3、激活单元。5.边界约束。固定约束或弹簧约束。6.定义分析类型。线性静态、施工阶段、时间历程等。7.计算和分析。平面建模速度更快，三维分析时间更长。8.检查结果。位移、应力、应变、塑性区、弯矩和轴向力等。与常用软件ansysflac3d相比，该软件简单易操作，计算周期短。7.具体操作实例，常见地铁结构分析类型。具体操作示例：1 .线性静态分析(荷载-结构模型)；2.施工阶段分析(地层结构模型)；3.地震分析。7 -1。线性静力分析，荷载结构模型的计算方法与sap2000基本相同，计算步骤如下：CAD模型建立导入程序定义材料属性划分网格(赋予结构属性)指定施加荷载的弹簧约束，定义荷载组合定义分析类

4、型(线性静力)计算和分析校核结果结构配筋。与sap2000相比，1)当1)计算机辅助设计模型时，不需要对曲线进行分段，因此不需要在小的分段中施加载荷。2)弹簧可以在远离结构的一端施加强制位移，满足反作用位移法的分析要求。3)经比较，结构内力计算值与sap2000基本一致。7.具体操作实例，常见地铁结构分析类型。具体操作示例：1 .线性静态分析(荷载-结构模型)；2.施工阶段分析(地层结构模型)；3.地震分析。7 -2，施工阶段分析，1，平面应变分析可用于一般问题；不规则地下结构和穿越隧道等空间问题需要用三维模型进行分析。2.两种建模方法的三维分析分别生成六面体单元和四面体单元。建模相对复杂，分

5、析需要很长时间。有关详细信息，请参见相关示例。3.以八号线穿越平瓦房风险源计算为例，介绍了平面应变分析法。4.具体操作示例。7.具体操作实例，常见地铁结构分析类型。具体操作示例：1 .线性静态分析(荷载-结构模型)；2.施工阶段分析(地层结构模型)；3.地震分析。抗震分析：根据城市轨道交通结构抗震设计规范(征求意见稿)，抗震设防烈度为7度及以上的地下车站结构和区间隧道结构应进行抗震性能验算；对于7度区域地质条件简单、结构形式简单的隧道结构，不需要进行开挖7 -3。地震分析，1。抗震设计过程中，需要时间序列分析的情况：a .地下结构的纵向截面变化较大或横向存在结构联系；b .地质条件沿地下结构纵

6、向变化很大，硬度和硬度不均匀；隧道线有尖锐的曲线。地震参数：一、地下结构在E2地震下应进行弹性内力和变形分析。此时，可以假设结构和构件处于弹性工作状态。b .对于结构不规则、薄弱部位明显、地震时可能造成严重破坏的地下车站结构，应按本规范的有关规定，在E3地震下进行弹塑性变形分析。7 -3。地震分析，2。反应位移法分析1)计算荷载及其组合：a .地震作用(土层的相对位移、结构的惯性力和结构周围的剪力)可以通过土层的一维地震反应分析得到；工程场地地震安全性评价应采用位移与深度的关系；如果不进行工程场地地震安全性评价，可按计算公式计算。b、非地震作用(土压力、水压、自重等)。)值，分类应按地铁设计规

7、范进行；c、抗震设计荷载组合应符合建筑抗震设计规范的规定。7 -3。地震分析；2.响应位移分析；2)各种地震作用的计算：a .土层的相对位移。根据地质勘探或安全评估报告，确定拟建工程的抗震设防烈度、地震分组和场地类别，并查询地表位移峰值及其调整系数。峰值地震动位移表和峰值地震动位移调整表，其中：U(z)-地震时z深度土层的水平位移(m)；z深度(米)；Umax-场地的最大地面位移；H-从地面到地震基准面的距离(米)。一般情况下，对于埋在地层中的隧道和地下车站结构，基岩面的深度应根据地面到土层顶面的距离确定，剪切波速大于500米/秒，其下各岩土的剪切波速不小于500米/秒，相对于底板的强迫位移应

8、在模型中基础弹簧非结构连接端节点的水平方向上施加。7 -3。地震分析；2.响应位移分析；2)各种地震作用的计算；结构惯性力。7 -3。地震分析；2.响应位移分析；2)各种地震作用的计算；结构周围的剪切力。采用反应谱法计算土体位移，由土体位移差确定土体应变，最后由物理关系计算土体剪力。g是土壤的动态剪切模量。7 -3。地震分析；2.响应位移分析；3.结构内力计算。荷载-结构模型用于通过施加地震作用和非地震作用来计算内力，计算模型如下图所示。根据响应位移法对北京16号线和6号线的结构分析，地震组合基本上不控制结构配筋。7 -3。地震分析3。隧道和地下车站结构的地震反应分析可以采用波动法或振动法。采

9、用波动法输入地震动时，模型边界应采用合理的人工边界条件，如粘性人工边界或粘弹性人工边界，地震波通过约束边界输入。采用振动法输入时，一般是通过输入基岩加速度，使结构相对基岩运动，并对结构施加惯性力来实现的，这是一种不考虑振动传播时间的分析方法。7 -3。地震分析，3。时程分析1)地面运动参数。根据地质勘探或安全评估报告，选择动力模型、动力泊松比、加速度时程函数和地震持续时间。概率为ex的三组基岩加速度时程函数为了确定粘性边界，需要计算土体在X、Y和Z方向的阻尼比。阻尼计算公式如下：体积弹性系数(KN/m2) G:剪切弹性系数(KN/m2) E:弹性模量(KN/m2):泊松比a:截面积(m2)；3.时间历程分析3)计算过程。特征值分析。网格划分完成后，将弯曲弹簧(底系数)应用于边界，并直接进行特征值分析，以获得用于时程分析的第一