平面滲流應(yīng)力耦合

1、MIDAS IT Co., Ltd.13m5m4m第一次開挖：第一次開挖：1m，第二次開挖：，第二次開挖：1.5m，第三次開，第三次開挖：挖：1.5m，第四次開挖：，第四次開挖：2m第一道內(nèi)撐：0.5m，第二道內(nèi)撐：2m，第三道內(nèi)撐：3.5m,支護(hù)樁樁長10m，直徑0.8m15m10m15mMIDAS IT Co., Ltd.23生成土層屬性生成土層屬性模型模型 特性特性 屬性屬性4輸入材料參數(shù)輸入材料參數(shù) 剩下的三個土層的模型類型同樣為摩爾剩下的三個土層的模型類型同樣為摩爾- -庫倫模型，用同樣方庫倫模型，用同樣方式生成屬性及其輸入材料參數(shù)。具體參數(shù)見式生成屬性及其輸入材料參數(shù)。具體參數(shù)見P

2、4P4頁表中所示。頁表中所示。 在主菜單中依次選擇在主菜單中依次選擇 模型模型 特特性性 屬性屬性. 添加添加 中選擇中選擇 平面平面. ID 1, 名稱中輸入名稱中輸入 “回填土回填土”. 確認(rèn)單元類型為確認(rèn)單元類型為“平面應(yīng)變平面應(yīng)變”. 添加添加 巖土材料巖土材料http:/gts.midasit.co.kr ID 1, 名稱名稱 中輸入中輸入“回填土回填土”. 模型類型設(shè)定為莫爾模型類型設(shè)定為莫爾-庫倫庫倫. 勾選抗拉強(qiáng)度并輸入勾選抗拉強(qiáng)度并輸入0.具體的參數(shù)見圖所示。具體的參數(shù)見圖所示。 點(diǎn)擊點(diǎn)擊 確認(rèn)確認(rèn). 材料參數(shù)輸入完成后在材料參數(shù)輸入完成后在 添加添加 / 修改修改平面屬性平

3、面屬性 窗口窗口 點(diǎn)擊點(diǎn)擊 適用適用.MIDAS IT Co., Ltd.3http:/www.MidasU屬性屬性名稱名稱單元類型 彈模（MPa）泊松比容重（kN/m3）滲流系數(shù)（m/day）粘聚力（kN/m2）內(nèi)摩擦角（）回填土回填土平面應(yīng)變80.35180.11025風(fēng)化土風(fēng)化土平面應(yīng)變280.33191230風(fēng)化巖風(fēng)化巖平面應(yīng)變3000.3200.045035止水帷幕止水帷幕平面應(yīng)變200.3221e-6內(nèi)撐內(nèi)撐梁2100000.1879樁樁梁220000.225模型材料參數(shù)表MIDAS IT Co., Ltd.45生成結(jié)構(gòu)單元屬性生成結(jié)構(gòu)單元屬性模型模型 特性特性 屬性屬性6輸入材料

4、參數(shù)輸入材料參數(shù)http:/gts.midasit.co.kr 在主菜單中依次選擇在主菜單中依次選擇 模型模型 特特性性 屬性屬性. 添加添加 中選擇直線中選擇直線.名稱中輸入名稱中輸入 “內(nèi)撐內(nèi)撐”. 確認(rèn)單元類型為確認(rèn)單元類型為“梁梁”. 添加結(jié)構(gòu)材料添加結(jié)構(gòu)材料名稱名稱 中輸入中輸入“鋼鋼”. 具體的參數(shù)見圖所示。具體的參數(shù)見圖所示。 點(diǎn)擊點(diǎn)擊 確認(rèn)確認(rèn). 材料參數(shù)輸入完成后在材料參數(shù)輸入完成后在 添加添加 / 修改修改平面屬性平面屬性 窗口窗口 點(diǎn)擊點(diǎn)擊 適用適用.MIDAS IT Co., Ltd.57生成結(jié)構(gòu)單元截面特性生成結(jié)構(gòu)單元截面特性接下來定義內(nèi)撐單元的截面特性接下來定義內(nèi)撐

5、單元的截面特性8設(shè)定截面參數(shù)設(shè)定截面參數(shù) 剩下的支護(hù)樁體屬性用同樣方式定義。其材料參數(shù)見剩下的支護(hù)樁體屬性用同樣方式定義。其材料參數(shù)見P4P4表中所表中所示，樁體截面為直徑示，樁體截面為直徑800mm800mm。http:/gts.midasit.co.kr 點(diǎn)擊點(diǎn)擊“內(nèi)撐內(nèi)撐”屬性屬性特性特性名稱中輸入名稱中輸入 “內(nèi)撐內(nèi)撐”. 確認(rèn)單元類型為確認(rèn)單元類型為“梁梁”. 勾選勾選“截面庫截面庫”選擇截面類型為選擇截面類型為“H形形”. 具體的參數(shù)見圖所示。具體的參數(shù)見圖所示。 點(diǎn)擊點(diǎn)擊 確認(rèn)確認(rèn). 確認(rèn)之后，確認(rèn)之后，GTS會自動計算相關(guān)會自動計算相關(guān)的特性參數(shù)。的特性參數(shù)。MIDAS IT

6、Co., Ltd.69屬性生成確認(rèn)屬性生成確認(rèn) 確認(rèn)屬性生成后點(diǎn)擊關(guān)閉。確認(rèn)屬性生成后點(diǎn)擊關(guān)閉。10交叉分割交叉分割幾何幾何 曲線曲線 交叉分割交叉分割 在主菜單中依次選擇在主菜單中依次選擇 幾何幾何 曲線曲線 交叉分割交叉分割 點(diǎn)擊點(diǎn)擊 顯示全部（顯示全部（Ctrl+A）選擇所有的）選擇所有的 線。線。 點(diǎn)擊交叉分割窗口的點(diǎn)擊交叉分割窗口的適用適用實(shí)行交叉分割命令。實(shí)行交叉分割命令。 為了順利生成網(wǎng)格，所有線在交叉點(diǎn)處要分為了順利生成網(wǎng)格，所有線在交叉點(diǎn)處要分離開來。交叉分割就是實(shí)現(xiàn)這樣過程的一種方法離開來。交叉分割就是實(shí)現(xiàn)這樣過程的一種方法。http:/gts.midasit.co.krM

7、IDAS IT Co., Ltd.711自動劃分平面網(wǎng)格自動劃分平面網(wǎng)格 在主菜單依次選擇網(wǎng)格在主菜單依次選擇網(wǎng)格 自動網(wǎng)格劃分自動網(wǎng)格劃分 平平面面 (F7) .如圖所示選擇回填土的邊線如圖所示選擇回填土的邊線. 類型選擇為類型選擇為 四邊形四邊形. 網(wǎng)格尺寸按單元尺寸方式定義為網(wǎng)格尺寸按單元尺寸方式定義為 0.5. 屬性選擇為屬性選擇為 回填土回填土. 網(wǎng)格組輸入為網(wǎng)格組輸入為 回填土回填土. 確認(rèn)獨(dú)立注冊各面網(wǎng)格不勾選確認(rèn)獨(dú)立注冊各面網(wǎng)格不勾選.確認(rèn)合并節(jié)點(diǎn)勾選確認(rèn)合并節(jié)點(diǎn)勾選 點(diǎn)擊點(diǎn)擊 預(yù)覽確認(rèn)網(wǎng)格尺寸預(yù)覽確認(rèn)網(wǎng)格尺寸. 點(diǎn)擊點(diǎn)擊 適用適用 生成網(wǎng)格生成網(wǎng)格.風(fēng)化土及風(fēng)化巖也用同樣方式

8、生成網(wǎng)格（注風(fēng)化土及風(fēng)化巖也用同樣方式生成網(wǎng)格（注意賦予不同的材料屬性）意賦予不同的材料屬性）.網(wǎng)格網(wǎng)格 自動網(wǎng)格劃分自動網(wǎng)格劃分 平面平面http:/gts.midasit.co.kr12地層網(wǎng)格生成確認(rèn)地層網(wǎng)格生成確認(rèn)http:/gts.midasit.co.kr回填土風(fēng)化土風(fēng)化巖MIDAS IT Co., Ltd.913生成開挖體網(wǎng)格生成開挖體網(wǎng)格14添加開挖體所屬單元添加開挖體所屬單元http:/gts.midasit.co.kr 在樹形的模型菜單中右擊網(wǎng)格在樹形的模型菜單中右擊網(wǎng)格組組在出現(xiàn)的快捷菜單中選擇在出現(xiàn)的快捷菜單中選擇“新新網(wǎng)格組網(wǎng)格組” 指定新網(wǎng)格組名稱為指定新網(wǎng)格組名稱

9、為“開挖開挖1”用同樣的方式生成新網(wǎng)格組用同樣的方式生成新網(wǎng)格組“開挖開挖2”、 “開挖開挖3”、 “開開挖挖4”右擊網(wǎng)格組右擊網(wǎng)格組“開挖開挖1”. 選擇網(wǎng)格組選擇網(wǎng)格組-包括包括/排除網(wǎng)格組項(xiàng)排除網(wǎng)格組項(xiàng)選擇如上圖所示的單元，點(diǎn)擊選擇如上圖所示的單元，點(diǎn)擊“適適用用”用同樣的方式將單元添加至用同樣的方式將單元添加至“開挖開挖2”、 “開挖開挖3”、 “開挖開挖4。15開挖體網(wǎng)格生成確認(rèn)開挖體網(wǎng)格生成確認(rèn)http:/gts.midasit.co.kr開挖一開挖二開挖四開挖三止水帷幕MIDAS IT Co., Ltd.1116生成支護(hù)單元網(wǎng)格生成支護(hù)單元網(wǎng)格網(wǎng)格網(wǎng)格 建立網(wǎng)格建立網(wǎng)格 擴(kuò)展擴(kuò)展

10、http:/gts.midasit.co.kr在表單中選擇節(jié)點(diǎn)在表單中選擇節(jié)點(diǎn) 1D.選擇支護(hù)樁頂位置處的節(jié)點(diǎn)選擇支護(hù)樁頂位置處的節(jié)點(diǎn) 選擇擴(kuò)展方向?yàn)樨Q向選擇擴(kuò)展方向?yàn)樨Q向距離指定為距離指定為“等間距等間距”，尺寸，尺寸0.5m，次數(shù)為次數(shù)為20次次屬性處選擇為樁屬性處選擇為樁點(diǎn)擊點(diǎn)擊 適用適用.用同樣的方式生成右側(cè)的支護(hù)樁及用同樣的方式生成右側(cè)的支護(hù)樁及內(nèi)撐內(nèi)撐1、內(nèi)撐、內(nèi)撐2、內(nèi)撐、內(nèi)撐3單元。（內(nèi)撐單元。（內(nèi)撐單元擴(kuò)展方向?yàn)樗较?，擴(kuò)展尺寸同單元擴(kuò)展方向?yàn)樗较?，擴(kuò)展尺寸同樣為樣為0.5*20）17支護(hù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)格生成確認(rèn)支護(hù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)格生成確認(rèn)http:/gts.midasit.co.krMI

11、DAS IT Co., Ltd.1318自重自重 在主菜單中依次選擇在主菜單中依次選擇 模型模型 荷載荷載 自重自重 在荷載組名稱中輸入在荷載組名稱中輸入“自重自重”. 自重系數(shù)中的自重系數(shù)中的Z輸為輸為“-1”. 點(diǎn)擊確認(rèn)點(diǎn)擊確認(rèn).模型模型 荷載荷載 自重自重19邊界條件邊界條件模型模型 邊界條件邊界條件 地面支承地面支承 在主菜單中依次選擇在主菜單中依次選擇 模型模型 邊界條邊界條件件 地面支承地面支承 在邊界組名稱中輸入在邊界組名稱中輸入“地基邊界地基邊界”. 點(diǎn)擊點(diǎn)擊 顯示全部顯示全部 (Ctrl+A) 選擇所有選擇所有的網(wǎng)格的網(wǎng)格. 點(diǎn)擊確認(rèn)點(diǎn)擊確認(rèn). 地面支承是地面支承是V200及

12、后續(xù)版本中增及后續(xù)版本中增加的一個功能，這個功能可以自動地加的一個功能，這個功能可以自動地設(shè)定基本邊界條件設(shè)定基本邊界條件.http:/gts.midasit.co.krMIDAS IT Co., Ltd.1420支護(hù)樁外側(cè)水壓支護(hù)樁外側(cè)水壓 在主菜單中依次選擇在主菜單中依次選擇 模型模型 荷載荷載 連續(xù)梁單元荷載連續(xù)梁單元荷載 在荷載組名稱中輸入在荷載組名稱中輸入“外側(cè)水壓外側(cè)水壓”. 選擇單元類型指定為選擇單元類型指定為“選中的單元選中的單元”選中右側(cè)樁的上下選中右側(cè)樁的上下2節(jié)點(diǎn)，并選中右側(cè)樁所有的梁單元節(jié)點(diǎn)，并選中右側(cè)樁所有的梁單元方向指定為整體方向指定為整體X，參數(shù)設(shè)置如圖所示。點(diǎn)擊

13、適用。，參數(shù)設(shè)置如圖所示。點(diǎn)擊適用。同樣方式設(shè)定左側(cè)支護(hù)樁水壓（同樣方式設(shè)定左側(cè)支護(hù)樁水壓（w2數(shù)值為數(shù)值為100KN/m）。）。模型模型 荷載荷載 連續(xù)梁單元荷載連續(xù)梁單元荷載21支護(hù)樁內(nèi)側(cè)水壓支護(hù)樁內(nèi)側(cè)水壓 同樣的方法來定義荷載組同樣的方法來定義荷載組“內(nèi)側(cè)水內(nèi)側(cè)水壓壓1”（下部水壓為（下部水壓為85KN/m）、）、 “內(nèi)內(nèi)側(cè)水壓側(cè)水壓2”（下部水壓為（下部水壓為70KN/m） “內(nèi)側(cè)水壓內(nèi)側(cè)水壓3”（下部水壓為（下部水壓為55KN/m） “內(nèi)側(cè)水壓內(nèi)側(cè)水壓4”（下部水壓為（下部水壓為35KN/m）最終得到的水壓荷載如下圖所示。最終得到的水壓荷載如下圖所示。http:/gts.midasi

14、t.co.krMIDAS IT Co., Ltd.1522初始水頭邊界初始水頭邊界23開挖面水頭邊界開挖面水頭邊界模型模型 邊界邊界 非固結(jié)邊界條件非固結(jié)邊界條件 在主菜單中依次選擇在主菜單中依次選擇 模型模型 邊界邊界 節(jié)點(diǎn)水頭節(jié)點(diǎn)水頭. 在邊界組名稱中輸入在邊界組名稱中輸入“初始水頭初始水頭”. 選擇模型左右兩側(cè)的兩排節(jié)點(diǎn)選擇模型左右兩側(cè)的兩排節(jié)點(diǎn).指定節(jié)點(diǎn)水頭類型為指定節(jié)點(diǎn)水頭類型為“總水頭總水頭”，數(shù)值處輸入，數(shù)值處輸入12m。 點(diǎn)擊確認(rèn)點(diǎn)擊確認(rèn).用同樣的方法生成開挖面水頭邊界用同樣的方法生成開挖面水頭邊界“水頭水頭1”（總水頭（總水頭10.5m）、）、 “水頭水頭2” （總水頭（總水

15、頭9m） 、“水頭水頭3” （總水頭（總水頭7.5m） 、 “水頭水頭4” （總水頭（總水頭5.5m） ，對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)及水頭值如右上圖，對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)及水頭值如右上圖所示。所示。模型模型 邊界邊界 節(jié)點(diǎn)水頭節(jié)點(diǎn)水頭http:/gts.midasit.co.kr24荷載及邊界條件確認(rèn)荷載及邊界條件確認(rèn)http:/gts.midasit.co.krMIDAS IT Co., Ltd.1725生成施工階段生成施工階段1 在主菜單中依次選擇模型在主菜單中依次選擇模型 施工階段施工階段 定義施工階段定義施工階段 階段名稱中輸入初始滲流階段名稱中輸入初始滲流 階段類型選擇為階段類型選擇為 滲流（穩(wěn)態(tài)）滲流（穩(wěn)態(tài)

16、）. 把左圖所示的網(wǎng)格組數(shù)據(jù)以及初始水頭把左圖所示的網(wǎng)格組數(shù)據(jù)以及初始水頭邊界拖進(jìn)激活數(shù)據(jù)中邊界拖進(jìn)激活數(shù)據(jù)中.點(diǎn)擊點(diǎn)擊 保存保存.再點(diǎn)擊階段號右側(cè)的再點(diǎn)擊階段號右側(cè)的“新建新建”模型模型 施工階段施工階段 定義施工階段定義施工階段 進(jìn)行初始滲流穩(wěn)態(tài)分析是為了得到地進(jìn)行初始滲流穩(wěn)態(tài)分析是為了得到地基的初始孔隙水壓分布（本例中設(shè)定的地基的初始孔隙水壓分布（本例中設(shè)定的地下水位線位于地表處）下水位線位于地表處）http:/gts.midasit.co.krMIDAS IT Co., Ltd.1826生成施工階段生成施工階段2階段名稱中輸入初始位移階段名稱中輸入初始位移 階段類型選擇為階段類型選擇為

17、 施工施工. 把地基邊界及自重拖入激活數(shù)據(jù)中把地基邊界及自重拖入激活數(shù)據(jù)中 勾選勾選“位移清零位移清零”點(diǎn)擊點(diǎn)擊 保存保存.再點(diǎn)擊階段號右側(cè)的再點(diǎn)擊階段號右側(cè)的“新建新建”模型模型 施工階段施工階段 定義施工階段定義施工階段 勾選位移清零是為了既得到地基的初勾選位移清零是為了既得到地基的初始地應(yīng)力場，又將其在自重作用下的變形始地應(yīng)力場，又將其在自重作用下的變形清除掉。因?yàn)榈鼗诨娱_挖前其變形已清除掉。因?yàn)榈鼗诨娱_挖前其變形已經(jīng)穩(wěn)定。經(jīng)穩(wěn)定。http:/gts.midasit.co.krMIDAS IT Co., Ltd.1927生成施工階段生成施工階段3階段名稱中輸入階段名稱中輸入“打入

18、樁打入樁” 階段類型選擇為階段類型選擇為 施工施工. 把網(wǎng)格把網(wǎng)格“樁樁”拖入激活數(shù)據(jù)中拖入激活數(shù)據(jù)中 勾選勾選“位移清零位移清零”點(diǎn)擊點(diǎn)擊 保存保存.再點(diǎn)擊階段號右側(cè)的再點(diǎn)擊階段號右側(cè)的“新建新建”模型模型 施工階段施工階段 定義施工階段定義施工階段 由于支護(hù)樁施工一般是在基坑開挖之由于支護(hù)樁施工一般是在基坑開挖之前進(jìn)行，其施工期間的變形一般不計入基前進(jìn)行，其施工期間的變形一般不計入基坑開挖引起的變形中，因此勾選位移清零?？娱_挖引起的變形中，因此勾選位移清零。http:/gts.midasit.co.krMIDAS IT Co., Ltd.2028生成施工階段生成施工階段4階段名稱中輸入階段

19、名稱中輸入“抽水抽水1” 階段類型選擇為階段類型選擇為 滲流（穩(wěn)態(tài)）滲流（穩(wěn)態(tài)） 把邊界把邊界“水頭水頭1”拖入激活數(shù)據(jù)中拖入激活數(shù)據(jù)中點(diǎn)擊點(diǎn)擊 保存保存.再點(diǎn)擊階段號右側(cè)的再點(diǎn)擊階段號右側(cè)的“新建新建”模型模型 施工階段施工階段 定義施工階段定義施工階段http:/gts.midasit.co.krMIDAS IT Co., Ltd.2129生成施工階段生成施工階段5階段名稱中輸入階段名稱中輸入“抽水抽水1變形變形” 階段類型選擇為階段類型選擇為 施工施工.點(diǎn)擊點(diǎn)擊 保存保存.再點(diǎn)擊階段號右側(cè)的再點(diǎn)擊階段號右側(cè)的“新建新建”模型模型 施工階段施工階段 定義施工階段定義施工階段 本施工步中僅是

20、把階段類型修改為本施工步中僅是把階段類型修改為“施工施工”，而無其他網(wǎng)格及邊界、荷載的，而無其他網(wǎng)格及邊界、荷載的激活或鈍化。激活或鈍化。GTS內(nèi)部會將前一階段得到內(nèi)部會將前一階段得到的孔隙水壓場計入本施工步，從而得到第的孔隙水壓場計入本施工步，從而得到第一步開挖之前的基坑降水（水頭一步開挖之前的基坑降水（水頭1）引進(jìn)）引進(jìn)的變形。的變形。http:/gts.midasit.co.krMIDAS IT Co., Ltd.2230生成施工階段生成施工階段6階段名稱中輸入階段名稱中輸入“開挖開挖1” 階段類型選擇為階段類型選擇為 施工施工.將荷載組將荷載組“外側(cè)水壓外側(cè)水壓”及及“內(nèi)水壓內(nèi)水壓1”

21、激激活活將網(wǎng)格組將網(wǎng)格組“開挖開挖1”鈍化鈍化點(diǎn)擊點(diǎn)擊 保存保存.再點(diǎn)擊階段號右側(cè)的再點(diǎn)擊階段號右側(cè)的“新建新建”模型模型 施工階段施工階段 定義施工階段定義施工階段http:/gts.midasit.co.krMIDAS IT Co., Ltd.2331生成施工階段生成施工階段7階段名稱中輸入階段名稱中輸入“抽水抽水2” 階段類型選擇為階段類型選擇為 滲流（穩(wěn)態(tài)）滲流（穩(wěn)態(tài)） 把邊界把邊界“水頭水頭2”拖入激活數(shù)據(jù)中，并拖入激活數(shù)據(jù)中，并 把邊界把邊界“水頭水頭1”拖入鈍化數(shù)據(jù)中拖入鈍化數(shù)據(jù)中點(diǎn)擊點(diǎn)擊 保存保存.再點(diǎn)擊階段號右側(cè)的再點(diǎn)擊階段號右側(cè)的“新建新建”模型模型 施工階段施工階段 定義

22、施工階段定義施工階段http:/gts.midasit.co.krMIDAS IT Co., Ltd.2432生成施工階段生成施工階段8階段名稱中輸入階段名稱中輸入“抽水抽水2變形變形” 階段類型選擇為階段類型選擇為 施工施工.點(diǎn)擊點(diǎn)擊 保存保存.再點(diǎn)擊階段號右側(cè)的再點(diǎn)擊階段號右側(cè)的“新建新建”模型模型 施工階段施工階段 定義施工階段定義施工階段http:/gts.midasit.co.krMIDAS IT Co., Ltd.2533生成施工階段生成施工階段916階段名稱中輸入階段名稱中輸入“開挖開挖2” 階段類型選擇為階段類型選擇為 施工施工.將網(wǎng)格組將網(wǎng)格組“內(nèi)撐內(nèi)撐1”激活，同時鈍化激活，同時鈍化“開開挖挖2”將荷載組將荷載組“內(nèi)水壓內(nèi)水壓2”激活，同時鈍化激活，同時鈍化“內(nèi)水壓內(nèi)水壓1”點(diǎn)擊點(diǎn)擊 保存保存.模型模型 施工階段施工階段 定義施工階段定義施工階段http:/gts.midasit.co.kr按照以上定義施工階段的過程，分別定按照以上定義施工階段的過程，分別定義義“抽水抽水3”、 “抽水抽水3變形變形”、 “開挖開挖3”、 “抽水抽水4”、 “抽水抽水4變形變形”、 “開挖開挖4”等其余等其余6個施工階段的定義