有約之gts第一講-荷載結(jié)構(gòu)法應(yīng)用

邁達斯技術(shù)GTS在荷載-結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用《阿榜有約之GTS》第一講榜g

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Engineerings類別3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月《阿榜有約之GTS》隧道荷載-結(jié)構(gòu)法專題隧道復(fù)雜工法的模擬基坑圍護結(jié)構(gòu)之樁錨支護邊坡加固之樁錨加固專題地鐵車站專題礦山專題動力專題樁基專題水工專題地基處理專題《易學易用SoilWorks》隧道復(fù)雜工法的模擬基坑圍護結(jié)構(gòu)之樁錨支護專題或基坑降水邊坡加固之樁錨加固巖質(zhì)邊坡專題隧道荷載-結(jié)構(gòu)法專題隧道復(fù)雜工法的模擬滲流專題之堤壩滲流、邊坡降雨動力專題軟基處理專題樁基礎(chǔ)專題2013年初步培訓計劃和形式2013年巖土網(wǎng)絡(luò)培訓細則：http://BBS/thread-715-1-1.htmlIntegrated

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EngineeringsmidasGSG大中華群：160067076（省簡稱+

+單位）反饋問題郵箱：

(具體格式見群共享）：

S反饋問題路徑Integrated

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Engineerings1

荷載-結(jié)構(gòu)法2

GTS邊界與荷載34

提問送書Integrated

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Engineerings建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算方法一般分類我國設(shè)計計算方法一般分以下4類：工程類比法（嚴格說并非計算方法）荷載結(jié)構(gòu)法：主動荷載、主動荷載+彈性抗力地層結(jié)構(gòu)法：共同承載，連續(xù)介質(zhì)理論。收斂限：屬地層結(jié)構(gòu)法，彈塑-粘性理論數(shù)值法、解析法可用于上列后3種方法的任意一種計算模型：平面模型、空間模型5Integrated

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Engineerings荷載結(jié)構(gòu)法的定義荷載結(jié)構(gòu)法認為：地層對結(jié)構(gòu)的作用只是產(chǎn)生作用在建筑結(jié)構(gòu)上的荷載（包括主動地層壓力和地層抗力）以計算襯砌在荷載作用下產(chǎn)生的內(nèi)力和變形的方法稱為荷載——結(jié)構(gòu)法，該方法有時又稱為結(jié)構(gòu)力學法。Integrated

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Engineerings與地層結(jié)構(gòu)法的區(qū)別地層結(jié)構(gòu)法：把結(jié)構(gòu)與地層作為一個受力變形的整體，按照連續(xù)介質(zhì)力學原理來計算建筑結(jié)構(gòu)以及周圍地層的變形；不僅計算出襯砌結(jié)構(gòu)的內(nèi)力及變形，而且計算周圍地層的應(yīng)力，充分體現(xiàn)周圍地層與建筑結(jié)構(gòu)的相互作用。Integrated

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Engineerings與地層結(jié)構(gòu)法的區(qū)別地層結(jié)構(gòu)法：由于地層結(jié)構(gòu)法相對荷載結(jié)構(gòu)法，充分考慮了結(jié)構(gòu)與周圍地層的相互作用。結(jié)合具體的施工過程可以充分模擬結(jié)構(gòu)以及周圍地層在每一個施工工況的結(jié)構(gòu)內(nèi)力以及周圍地層的變形更能符合工程實際。因此，在今后的研究和發(fā)展中地層結(jié)構(gòu)法將得到廣泛應(yīng)用和發(fā)展。適用性強（各種地層、洞室，非線性，施工過程等）；缺點：本構(gòu)關(guān)系難以準確給出。輸入?yún)?shù)不正確，則給出錯誤結(jié)果。Integrated

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Engineerings荷載結(jié)構(gòu)法的設(shè)計原理先給出地層對結(jié)構(gòu)的荷載（土、水壓力），再按結(jié)構(gòu)力學方法計算。關(guān)鍵是荷載的確定方法。Integrated

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Engineerings荷載結(jié)構(gòu)法的三種荷載模式⑴主動荷載模式不考慮地層與支護結(jié)構(gòu)的相互作用。該計算模式主要適用于采用淺埋暗挖或明挖法施工的城市地鐵及明洞工程。⑵主動荷載加

荷載模式認為地層不僅對結(jié)構(gòu)施加主動荷載，而且通過支護抗力來約束支護結(jié)構(gòu)的變形。適用于

的地層條件。⑶實際荷載模式采用量測儀器實地量測作用在襯砌上的荷載大小，該數(shù)值綜合反映了地層與襯砌支護結(jié)構(gòu)的相互作用。某一種實地量測的荷載，只能適用于與其類似的情況（包括地層、襯砌及回填）。實際工程中，主動荷載加荷載模式應(yīng)用較多。Integrated

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Engineerings主動荷載主動荷載又可分為主要荷載、附加荷載、偶然荷載以及特殊荷載等。(a)主要荷載即長期的、經(jīng)常作用的荷載，如結(jié)構(gòu)自重、附加恒載、圍巖壓力、土壓力、 水壓力及列車活載等。b)附加荷載即偶然的、非經(jīng)常作用的荷載，如溫差應(yīng)力，灌漿壓力，凍脹力，落石沖擊力及

力等計算荷載應(yīng)根據(jù)以上兩類荷載同時存在的情況進行組合。Integrated

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Engineerings荷載彈性抗力：由于支護結(jié)構(gòu)發(fā)生向圍巖方向的變形而引起圍巖對支護結(jié)構(gòu)的約

束反力。采用文

假定確定：認為圍巖的彈性抗力與圍巖在該點的變形成正比Integrated

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Engineerings相當于把圍巖簡化為一系列彼此獨立的彈簧（僅受壓），某一彈簧受到壓縮時所產(chǎn)生的反作用力只與該彈簧有關(guān)，而與其它彈簧無關(guān)。對于不同結(jié)構(gòu)或介質(zhì)，彈性抗力系數(shù)值不同，可根據(jù)實際經(jīng)驗或參考相關(guān)規(guī)范確定。Integrated

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Engineerings荷載結(jié)構(gòu)法的計算原理Integrated

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Engineerings1

荷載-結(jié)構(gòu)法2

GTS邊界與荷載34

提問送書Integrated

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Engineerings邊界類型midas

GTS中的邊界條件分為節(jié)點邊界條件和單元邊界條件節(jié)點邊界條件約束

度(constraint)

→

用于地基的邊界條件彈性支承(spring

support)→

用于地基彈簧彈性連接(elastic

link)單元的邊界條件剛性連接(rigid

link)單元端部約束(element

release)Integrated

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Engineerings邊界類型midas

GTS中的邊界條件分為節(jié)點邊界條件和單元邊界條件節(jié)點邊界條件約束

度(constraint)

→

用于地基的邊界條件彈性支承(spring

support)→

用于地基彈簧彈性連接(elastic

link)單元的邊界條件剛性連接(rigid

link)單元端部約束(element

release)Integrated

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Engineerings位移約束

度模型>邊界>支承模型>邊界>智能支承Ground

surfaceTunnelIntegrated

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Engineerings土分析時的邊界約束條件:一般巖土分析的地基約束如下圖所示，在左右兩側(cè)約束X方向的平動度在底部約束X、Z兩個方向的平動度。用戶手動定義巖土的約束條件較為繁瑣，因此建議使用“考慮所有單元網(wǎng)格組”選項，由程序自動搜索邊界生成合適的邊界條件。Integrated

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Engineerings彈性連接（彈簧單元)模型>單元>點彈簧模型>單元>曲面彈簧Integrated

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Engineerings在節(jié)點的六個度方向（三個軸向的位移和三個轉(zhuǎn)角位移方向）上都可以輸入彈性支承單元。其中，平移剛度為發(fā)生單位位移時所施加的力的大小，轉(zhuǎn)角剛度是發(fā)生單位轉(zhuǎn)角時所施加的彎矩的大小。點彈簧主要用于模擬模型邊界上沒有建模的那部分土體或結(jié)構(gòu)的影響。nodalpointIntegrated

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Engineerings在實際工程中，平移支承通常用來模擬結(jié)構(gòu)下部樁(Pile)或地基的剛度。地基彈簧系數(shù)可使用地 床系數(shù)(Modulus

ofSubgrade

Reaction)乘以相應(yīng)節(jié)點的從屬面積(TributaryArea)計算而得，應(yīng)該注意地基只能抵抗壓力的作用。K

=

modulus

of

subgrade

reactionx

effective

areaeffective

areaIntegrated

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Engineerings如下圖所示，在邊長度為5m的兩個正方形單元邊界上建立面彈簧，當輸入100tonf/m3的地基反力系數(shù)時，第一個節(jié)點和最后一個節(jié)點的有效面積為2.5m2，中間節(jié)點的有效面積是5m2，彈簧剛度為地基反力系數(shù)乘以有效面積，自動計算的兩端節(jié)點和中間的彈簧剛度分別為250tonf/m、500tonf/m。Integrated

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