Midas理论分析_2.pdf

第二篇 MIDAS/GTS 的岩土分析 第二篇 MIDAS/GTS的岩土分析 岩土的有限元分析模型包含节点、单元、边界条件。节点决定模型的位置，单元 决定形状和材料特性，边界条件决定连接状态。 岩土分析就是为了分析岩土及与岩土连接的结构在荷载作用下的反应。 岩土分析因为岩土材料特性、地下水以及地形等因素的不确定性，所以其分析结 果受输入的条件的影响较大。 因为岩土的构成非常复杂，所以完全真实地模拟岩土材料的刚度特性是非常困难 和不现实也是不经济的。在明确分析目的的情况下，适当简化分析模型是必要 的。 例如，模拟埋深较大的隧道时，将上部覆土高度内的岩土都用有限元网格来模拟 是不经济的。此时可模拟适当范围内的岩土，将上部覆土按外部荷载输入也是比 较经济的方法。 另外，使用有限元方法模拟岩土时，用户应对有限元的理论和分析方法具有一定 程度的了解，这样在模拟岩土时才能合理简化和模拟。 另外，应根据分析的目的选择单元的类型以及确定模型的范围。在设计中如果关 心的是位移、应力以及支护的内力，则应该将模型的范围扩大一些，单元也应该 细分一些。但是像安全鉴定等探讨岩土结构的安全性时，则可以将模型缩小一 些，外部边界条件也可以使用弹簧来模拟。 做特征值分析时，为了避免产生局部振型的产生，应尽量简化模型。特别是在初 步设计阶段(preliminary design phase)可从简单的模型开始分析，逐渐增加复 杂度直到得到比较理想的结果。 77 建立数值分析模型时主要考虑事项如下： 决定节点位置时，主要考虑结构的几何形状、材料、截面类型、荷载状态等需要 第二篇 MIDAS/GTS 的岩土分析 节点位置的因素的影响。需要建立节点的位置如下： A. 需要输出分析结果的位置 B. 需要输入荷载的位置 C. 材料变化的位置或规划的边界 D. 应力变化较大的位置 E