Расчет подпорной стены в midas GTS

[1/57]
Bridging Your Innovations to Realities
Midas GTS
Сооружение
подпорной стены
из насыпного
армированного
грунта

[2/57]
midas GTS.
Сооружение подпорной стены из насыпного армированного
грунта
Этапы создания расчетной модели и выполнение расчета
1. Задание свойств материалов
2. Геометрическое моделирование
3. Создание сеток конечных элементов
4. Задание граничных условий
5. Расчет
6. Анализ результатов расчета
GTS

[3/57]
Geotechnical & Tunnel analysis SystemОбзор задачи
Алевролиты
Суглинок
Основные элементы расчетной схемы
Скальные и
полускальн
ые грунты
Этапы возведения сооружения:
1 Разработка траншеи для устройства фундамента облицовки
2 Устройство фундамента
3 Поэтапное сооружение стенки путем послойной отсыпки грунта, укладки армоэлемента и устройства
облицовочного блока

[4/57]
Geotechnical & Tunnel analysis SystemСвойства
Название Attribute
(ID)
Type
Название Material
(ID)
Название Property
(ID)
Основание (1)
Plane
(Плоский)
Суглинок (1)
Обратная засыпка (2)
Plane
(Плоский)
Песок (2)
Бетон (3)
Plane
(Плоский)
Бетон мат. (3)
Армоэлемент (4)
Truss
(Ферма)
Сталь мат. (4) Сталь сеч. (1)
Attribute

[5/57]
ID 1 2 3 4
Name
(Наименование)
Суглинок Песок Бетон Армоэлемент
Model Type
(Модель материала)
MC/Ground MC/Ground Elastic/Ground Elastic/Structure
Modulus of Elasticity (E) [KN/m2]
(Модуль деформации (упругости))
27,000 35,000 26,977,500 200,000,000
Poisson’s Ratio (ν)
(Коэффициент Пуассона)
0.35 0.27 0.20 0.30
Unit Weight(Y) [KN/m3]
(Удельный вес в естественном
состоянии)
19.6 19.1 25.0 78.5
Unit Weight(Saturated) [KN/m3]
(Удельный вес в водонасыщенном
состоянии)
20.2 20.4 - -
Cohesion (c) [KN/m2]
(Удельное сцепление)
37 4 - -
Friction Angle (φ)
(Угол внутреннего трения)
25 36 - -
K0
(коэффициент бокового давления)
0.5 0.5 - -
Material

[6/57]
Structure

[7/57]
Geotechnical & Tunnel analysis SystemГеометрическое моделирование
1. Откройте файл Armogrunt stena (start).gtb, чтобы пропустить страницы 8-14
2. File > Open

[8/57]
1. File > Project Setting
2. Project Title: Армогрунтовая подпорная стена
3. Model type: 2D
4. Analysis Constraint: X-Y Plane
5. Gravity Direction: Y
6. Нажмите на кнопку «Unit System» и выберите единицы измерения, как показано на рисунке
7. Нажмите кнопку [OK]

[9/57]
1. Geometry > Curve > Create on WP > Polyline (wire)…
2. Location: (0, 0), Apply, <14.8, 0>, <0, 9.6>, <-2.7, -0.8>, <-2.9, -
1.9>, <-3.3, -2.9>, (0, 4), <0, -4>**, Apply.
3. Нажмите кнопку [Cancel]
** (): “ABS x, y”, <>: “REL dx, dy”
** Нажмите [Esc] – это альтернативный
[Cancel] способ отмены действия.

[10/57]
1. Geometry > Curve > Create on WP > Polyline (wire)…
2. Location: (2.4, 3.5), Apply, <0.15, 5.6>, <0.34, 0>, <-0.15, -
5.6>, <-0.34, 0>, Apply.
** (): “ABS x, y”, <>: “REL dx, dy”
** Нажмите [Esc] – это альтернативный
[Cancel] способ отмены действия.

[11/57]
1. Geometry > Curve > Create on WP > Line (wire)…
2. Location: (0, 4.2), Apply, <13, 0>, Apply.
4. Geometry > Transform > Translate > Select Object Shape > Выбираем созданную линию
5. Direction Selected: Выбираем ось Y
6. Uniform Copy > Distance: 0.2 > Number of Times: 24
7. Ok

[12/57]
1. Geometry > Transform > Translate > Select Object Shape > Также выбираем созданную ранее линию
2. Direction Selected: Выбираем ось Y
3. Non-Uniform Copy > Distance: -0.4 -0.3 > Ok
4. Далее откладываем два отрезка: Geometry > Curve > Create on WP > Line (wire)…
5. Location: (2.4, 3.5), Apply, <-0.65, 0.5>, Apply.
6. Location: (5.9, 4.0), Apply, <-0.5, -0.5>, Apply.

[13/57]
1. Далее необходимо обрезать ненужные части линий вспомогательных построений
Geometry > Curve > Trim > Select Base Entity > Выбираем линию, которая будет являться границей обрезки
2. Apply.
3. Выбираем отрезок, который необходимо обрезать.
4. Ok.
5. Таким образом обрезаем все лишние элементы и получаем схему, показанную на рисунке.
3

[14/57]
1. Чтобы в дальнейшем правильно произвести разбиение сетки конечных элементов (связь узлов
элементов в отдельных ячейках), необходимо разбить расчетную схему на элементарные
отрезки: Geometry > Curve > Intersect > Выделяем все элементы созданной расчетной схемы
2. Apply
3. [Cancel]

[15/57]
Geotechnical & Tunnel analysis SystemСетки конечных элементов
Разбиваем созданную расчетную схему на конечные элементы
1. Выберите все геометрические элементы, относящиеся к обратной засыпке
2. Mesh > Auto Mesh > Planar Area …
3. Element Size > 0.2
4. Attribute > 2: Засыпка
5. Name > Засыпка
6. В меню Advanced Option устанавливаем треугольный тип разбиения сетки
Type > Triangle
7. Ok
8. [Ok]

[16/57]
1. Для повышения качества разбиения сетки конечных элементов вручную зададим некоторым
областям размеры между узлами
2. Mesh > Size Control > Along Edge…
3. Select Edge(s) > выбираем отрезки, указанные на рисунке
5. Нажимаем на кнопку предварительного просмотра (Preview)
7. [Ok]

[17/57]
1. Выберите все геометрические элементы, относящиеся к грунтовому основанию
4. Attribute > 1: Суглинок
5. Name > Основание
6. В меню Advanced Option устанавливаем аналогичные представленным выше параметры
7. Ok
8. [Ok]

[18/57]
1. Выберите все геометрические элементы, относящиеся к облицовочным блокам
4. Attribute > 3: Бетон
5. Name > Облицовка
6. В меню Advanced Option устанавливаем аналогичные представленным выше параметры
7. Ok
8. [Ok]

[19/57]
Создаем элемент, моделирующий армирующий материал между послойно устроенной обратной
засыпкой
1. Model > Element > Extract Element…
2. From Shape > Edge
3. Selected Edge: выбираем элементы, показанные на рисунке
4. Attribute > 4: Армоэлемент
5. V – Register Based-on Owner Shape
6. Нажмите [Ok]

[20/57]
Переименовываем некоторые из созданных ранее сеток конечных элементов (см. рисунок) для более
удобного задания, в дальнейшем, стадий возведения сооружения
1. В древовидном меню выбираем требуемый элемент
2. F2
3. Присваиваем выбранному элементу соответствующее рисунку имя
4. [Enter]
F2

[21/57]
Далее переименовываем сетки конечных элементов в порядке возведения сооружения
1. Mesh > Mesh Set > Rename …
2. Выделите элементы обратной засыпки
3. Coordinate: 1st – Y
4. Order: Ascending (рост нумерации по направлению оси Y)
5. Name: Обратная засыпка
6. Starting Suffix Number: 1

[22/57]
2. Выделите элементы облицовки
3. Coordinate: 1st – Y
5. Name: Облицовка

[23/57]
2. Выделите армоэлементы
3. Location along Vector: Pt 1 > (0, 0), Pt 2 > (0, 4)
5. Name: Армоэлемент

[24/57]
В древовидном окне правой кнопкой мыши указываем на пункт Mesh Set > Sort > by Name

[25/57]
Geotechnical & Tunnel analysis SystemГраничные условия
1. Включите отображение всех сеток конечных элементов
2. Model > Boundary > Ground Support …
3. BC Set: Ground BC
4. Отметьте Consider All Mesh Sets
5. Нажмите [OK]

[26/57]
1. Присваиваем элементам, свойства которых необходимо изменить в процессе расчета, дополнительный
набор параметров
2. Model > Boundary > Change Element Attribute…
3. BC Set: Основание (фундамент)
4. В фильтре выбираем Mesh
5. Выделяем элемент, указанный на рисунке
6. Attribute: 3 Бетон
[Ok]

[27/57]
2. BC Set: Основание (фундамент)
5. Attribute: 3 Бетон
[Ok]

[28/57]
2. BC Set: Основание (обратная засыпка)
5. Attribute: 2 Засыпка
[Ok]

[29/57]
Geotechnical & Tunnel analysis SystemНагрузки
1. Model > Load > Self Weight …
2. Load Set: SW
3. Self Weight Factor Y: -1

[30/57]
Geotechnical & Tunnel analysis SystemСтадии возведения
1. Model > Construction Stage > Define Construction Stage
2. New
3. Stage 1 Name > IS
4. В поле Activated Data вводим элементы, указанные на рисунке
5. Show Elements > Activated
6. Clear Displacement
7. Save > New

[31/57]
1. Stage 2 Name > Копка траншеи
2. В окно Deactivated Data вводим указанные на рисунке элементы
4. Save > New

[32/57]
1. Stage 3 Name > Устройство фундамента
2. В окно Activated Data вводим указанные на рисунке элементы
4. Save > New

[33/57]
1. Stage 4 Name > Устройство блока
4. Save > New

[34/57]
1. Stage 5 Name > Устройство обратной засыпки (1 слой)
4. Save > New

[35/57]
1. Stage 6 Name > Засыпка пазухи
4. Save > Close

[36/57]
1. Model > Construction Stage > Stage Definition Wizard…
2. Заполняем появившуюся таблицу согласно данным, указанным на рисунке
3. Apply Assignment Rules
4. Ok

[37/57]
Geotechnical & Tunnel analysis SystemРасчет
1. Analysis > Analysis Case …
2. Нажмите Add
3. Name: Raschet
4. Analysis Type: Construction Stage
5. Нажмите Analysis Control
6. Нажмите Initial Stage for Stress Analysis
7. Выберите: IS
8. Отметьте K0 Condition
9. Click [OK] > [Close]

[38/57]
Geotechnical & Tunnel analysis SystemРасчет
1. Analysis > Solve…
2. Выбираем созданные ранее Analysis Case
3. Click [OK]

[39/57]
Geotechnical & Tunnel analysis SystemРезультаты
1. Вывод результатов доступен через функции, собранные в меню
Results
2. Выберите в режиме постпроцессора начальную стадию
строительства > 2D Element Stresses (Напряжение в плоских
элементах) > Soil YY’ Center (вертикальные напряжения в центре
конечных элементов).

[40/57]
Для оценки величины общих деформаций сооружения после
завершения строительства в древовидном меню выберите вкладку 1D
Element Forces > Beam/Truss Fx
1. ыберите в режиме постпроцессора начальную стадию строительства
> 2D Element Stresses (Напряжение в плоских элементах) > Soil YY’
Center (вертикальные напряжения в центре конечных элементов).

[41/57]
Для оценки величины общих деформаций сооружения после
завершения строительства в древовидном меню выберите
последний этап стадии строительства и вкладку 2D Element
Displacement > DXY(V)

[42/57]
Для оценки величины продольного усилия, возникающего в
армоэлементах на различных ярусах на любой из стадий
возведения сооружения в древовидном меню выберите нужный
этап стадии строительства и вкладку 1D Element Forces >
Beam/Truss Fx

[43/57]
www.midasit.ru
Ваши вопросы направляйте по адресу info@midasit.com

Расчет подпорной стены в midas GTS

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Расчет подпорной стены в midas GTS

Similar to Расчет подпорной стены в midas GTS (8)

Расчет подпорной стены в midas GTS