Расчет возведения устоя моста в midas GTS

[1/57]
Bridging Your innovations в Realities
midas GTS
Моделирование и расчет
устоя моста

[2/57]
midas GTS. Расчет котлована с расстрелами
Создание расчетной модели и выполнение расчета
1. Геометрическое моделирование
2. Свойства
3. Создание сеток конечных элементов
4. Задание граничных условий
5. Расчет
GTS

[3/57]
Geotechnical & Tunnel analysis SystemОбзор задачи
Засыпка
Суглинок
Супесь
Песчаник

[4/57]
Geotechnical & Tunnel analysis SystemОбзор задачи
Засыпка
Суглинок
Супесь
Песчаник
Сваи
Ростверк
Стенка

[5/57]
Geotechnical & Tunnel analysis SystemСвойства
Attribute

[6/57]
Material
ID 1 2 3 4 5
Name (Название) Песчаник Супесь Суглинок Засыпка Бетон
Model Type (Модель материала) MC MC MC MC EL
Modulus of Elasticity (E) [тс/м2] (Модуль упругости) 200 000 3 500 3 000 5 000 2 300 000
Poisson’s Ratio (ν) (Коэффициент Пуассона) 0.25 0.3 0.35 0.3 0.18
Unit Weight(Y) [тс/м3] (Удельный вес) 2.3 1.8 1.6 1.65 2.5
Unit Weight(Saturated) [тс/м3] (Удельный вес
(водонасыщенный)
2.3 1.9 1.7 1.75 2.5
Cohesion (c) [тс/м2] (Сцепление) 20 1 10 2 0
Friction Angle (Φ) Угол внутреннего трения 35 34 25 30 0
Tensile Strength [тс/м2] (Предел прочности на растяжение) 20 1 10 2 -
ID Сталь
Modulus of Elasticity (E) [тс/м2] (Модуль упругости) 2.1е7
Poisson’s Ratio (ν) (Коэффициент Пуассона) 0.3
Weight Density (Y) [тс/м3] (Удельный вес) 7.8

[7/57]
Structure
Диаметр – 600 мм
Толщина стенки – 12 мм

[8/57]
1. Запустите midas GTS
2. File > New
3. Введите название и параметры проекта

[9/57]
1. Выберите Model > Property > Attribute… в главном меню
2. Нажмите на кнопку добавления атрибутов
3. Выберите ‘Solid’
4. Убедитесь, что Attribute ID равен ‘1’
5. Введите ‘Песчаник’ в поле Name.
6. Убедитесь, что Element Type ‘Solid’.
7. Для добавления материала нажмите Add

[10/57]
1. Нажмите на Add справа от поля Material
2. Введите 'Грунтовый массив'
3. Выберите ‘Mohr Coulomb’ в списке Model Type
4. Введите ’200 000’ в поле Modulus of Elasticity (E)
5. Введите ‘0.25’ в поле Poisson’s Ratio (ν)
6. Введите ‘2.3’ в поле Unit Weight (γ)
7. Введите ‘2.3’ в поле Unit Weight (Saturated)
8. Введите ‘20’ в поле Cohesion (c)
9. Введите ‘35’ в поле Friction Angle (ф)
10. Нажмите ОК
11. Повторите шаги 1-10 и введите оставшиеся
атрибуты для объемных элементов

[11/57]
2. Выберите ‘Line’
3. Введите ‘Свая’ в поле Name.
4. Выберите в поле Element Type ‘Beam’.
5. Для добавления материала и нажмите Add

[12/57]
1. Введите название «Сталь»
2. Введите Modulus of Elasticity 2.1e7
3. Введите Poisson’s Ratio 0.3
4. Введите 7.80 в Weight Density
5. Нажмите ОК

[13/57]
1. Нажмите на кнопку добавления свойств
2. Выберите ‘Lвe’
3. Введите ‘Двутавр’ в поле Name.
4. Выберите в поле Type ‘Beam/Nonlinear Beam’.
5. Выберите в поле Beam Type ‘Beam’.
6. Отметьте Sectional Library…
7. Введите параметры двутавра как показано на рисунке
8. Нажмите ОК и сохраните атрибуты

[14/57]
2. Выберите ‘Lвe’
3. Убедитесь, что Attribute ID равен ‘3’
4. Введите ‘Обвязка’ в поле Name.
6. Выберите Material и Property как показано на рисунке
7. Сохраните атрибут, нажав на ОК

[15/57]
2. Выберите ‘Line’
3. Введите ‘Свая’ в поле Name.
5. Выберите Material и добавьте Property как показано на рисунке
6. Сохраните атрибут, нажав на ОК

[16/57]
Geotechnical & Tunnel analysis SystemГеометрическое моделирование
1. Нажмите Normal в WP в View Point Toolbar.
2. Выберите Geometry > Curve > Create on WP > Polyline (Wire)… в главном меню.
3. Введите ‘0, 0’ в Location и нажмите Enter.
4. Make sure that the mode is set в Input Next Location (RB в Stop) в the Polyline dialog box.
5. Make sure that ‘REL dx, dy’ is selected в Method.
6. Введите ‘0, 17.5’ в Location и нажмите Enter.
7. Введите ‘-17.4, 0’ в Location и нажмите Enter.
8. Введите ‘-13, -6.5’ в Location и нажмите Enter.
9. Введите ‘-11, 0’ в Location и нажмите Enter.
10. Введите ‘0, -11’ в Location и нажмите Enter.
11. Введите ‘-16.4, 17.5’ в Location и нажмите Enter.
12. Введите ‘1.5, 0’ в Location и нажмите Enter.
17. Введите ‘0, -3.3’ в Location и нажмите Enter.
18. Введите ‘-0.9, -0.9’ в Location и нажмите Enter.

[17/57]
1. Select Geometry > Curve > Create on WP > Line…в главном меню.
4. Повторите шаги 38~43 и создайте линию из ‘-41.4, 5’ в ‘41.4, 0’.
5. Повторите шаги 38~43 и создайте линию из ‘-15.75, 16’ в ‘0, -12’.
9. Нажмите [Cancel].

[18/57]
1. Выберите Work Plane > YZ (1, 0, 0) в Works Tree и измените двойным кликом Work Plane.
2. Выберите Normal to WP в панели инструментов View Point..
3. Выберите Geometry > Curve > Create on WP > Polyline (Wire)… в главном меню.
4. Введите ‘21.5, 17.5’ в Location и нажмите Enter.
7. Введите ‘0, -6.5’ в Location и нажмите Enter.
9. Make sure that both Make Face and Close options are not checked.
11. Выберите Geometry > Curve > Create on WP > Line… в Maв Menu.
13. Введите ‘-6.5, -6.5’ в Location и нажмите Enter.
14. Повторите шаги 4~8 и создайте линию из ‘15, 17.5’ to ‘6.5, 0’.
15. Повторите шаги 4~8 и создайте линию из ’30.8, 17.5’ to ‘6.5, 0’.
16. Повторите шаги 4~8 и создайте линию из ’30.8, 24’ to ‘6.5, -6.5’.

[19/57]
1. Выберите Geometry > Surface > Create > Plane Face… в главном меню.
2. Создайте три поверхности поочередно выбирая ребра A1, A2, B2; B1, B2, B3, B4; C1, C2, B4
3. Нажмите [OK]

[20/57]
1. Выберите Isometric в панели инструментов View Point.
2. Выберите Geometry > Generator Feature > Extrude… в главном меню.
3. Измените фильтр выбора на ‘Wire (W)’.
4. Выберите контур, соответствующий грунтовому массиву.
5. Нажмите *Select Extrusion Direction].
6. Выберите Datum > ‘Y -Axis’.
7. Введите ’52.3’ в Length.
8. Введите 'Грунтовый массив' в Name.
9. Нажмите *Preview] для проверки правильности выполнения операции.
10. Нажмите *OK].
11. Выберите контур, соответствующий грунтовому массиву.
12. Вызовите нажатием правой кнопки мыши Context Menu.
13. Выберите Hide.

[21/57]
1. Выберите три поверхности.
2. Нажмите [Select Extrusion Direction].
3. Выберите Datum > ‘X -Axis’.
5. Введите ‘Засыпка’ в Name.

[22/57]
1. Выберите Geometry > Transform > Translate… в главном меню.
2. Выберите закладку ‘Distance & Direction’.
3. Выберите контур устоя.
4. Нажмите [Select Direction].
5. Выберите Datum > ‘Y-Axis’.
6. Отметьте опцию Move.
7. Введите ’21.5’ в Distance.

[23/57]
2. Измените фильтр выбора на ‘Wire (W)’.
3. Выберите контур, соответствующий устою.
7. Введите ‘Устой’ в Name.

[24/57]
1. Выберите Geometry > Generator Feature > Revolve… в главном меню.
2. Измените фильтр выбора на ‘Face (F)’.
3. Выберите поверхность, соответствующий засыпке (Face R1).
4. Измените фильтр выбора на ‘Edge (E)’.
5. Выберите ребро Edge R1.
6. Отметьте опцию Reverse Direction.
7. Введите ’90’ в Angle.
8. Введите ‘Засыпка R’ в Name
9. Нажмите [Preview] для проверки правильности выполнения операции.
10. Нажмите [Apply].

[25/57]
1. Выберите Geometry > Generator Feature > Revolve… в главном меню.
3. Выберите поверхность, соответствующий засыпке (Face L1).
5. Выберите ребро Edge L1.
6. Отметьте опцию Reverse Direction.
7. Введите ’90’ в Angle.
8. Введите ‘Засыпка L’ в Name
10. Нажмите *ОК].

[26/57]
3. Выберите поверхность Face L2.
7. Введите ‘Засыпка устоя’ в Name.

[27/57]
1. Выберите Geometry > Boolean Operation > Fuse … в главном меню.
2. Измените фильтр выбора на ‘Shape (S)’.
3. Выберите ‘Грунтовый массив’ в [Select Boolean Master].
4. Выберите шесть объемных элементов засыпки в [Select Boolean Tools(s)]

[28/57]
1. Выберите Geometry > Solid > Divide … в главном меню.
3. Выберите ‘Грунтовый массив’ в [Select Solid(s) to Divide].
4. Выберите опцию 3-Pt Plane.
5. Отметьте опцию Delete Original Shape(s).
6. Отметьте опцию Delete Tool Shape(s).

[29/57]
1. Выберите Geometry > Boolean Operation > Cut … в главном меню.
3. Выберите ‘Грунтовый массив-D2’ в [Select Boolean Master].
4. Выберите ‘Устой-D2’ в [Select Boolean Tool(s)].
5. Выключите опцию Delete Tool Object(s)

[30/57]
3. Выберите ‘Устой-D2’ в [Select Boolean Master].
4. Выберите ‘Грунтовый массив-D2’ в [Select Boolean Tool(s)].

[31/57]
3. Выберите ‘Грунтовый массив-D2’ в [Select Boolean Master].
4. Выберите ‘Устой-D1’ в [Select Boolean Tool(s)].
До булевой операции После булевой операции

[32/57]
3. Выберите линию, соответствующую верхнему слою грунта
7. Введите ‘Верхний слой’ в Name.
10. Повторите шаги 2-8 для линии, соответствующей нижнему слою грунта. Введите
‘Нижний слой’ в поле Name

[33/57]
1. Выберите Geometry > Transform > Translate… в главном меню.
2. Выберите закладку ‘Distance & Direction’.
3. Выберите четыре вертикальные линии, соответствующие сваям.
4. Нажмите [Select Direction].
5. Выберите Datum > ‘Y-Axis’.
6. Отметьте опцию Non-Uniform Copy.
7. Введите ’22.15, 4@2’ в Distance.

[34/57]
1. Выберите Geometry > Solid > Divide … в главном меню.
3. Выберите ‘Грунтовый массив-D1’
4. Выберите опцию Selected Surface
5. Нажмите *Select Tool Surface].
6. Выберите две поверхности: ‘Нижний слой’ и ‘Верхний слой’
7. Включите опцию Delete Original Shape(s)
8. Выключите опцию Delete Tool Shape(s)
10. Нажмите [OK].

[35/57]
1. Выберите Geometry > Curve > Break… в Main Menu.
3. Выберите Breaking Faces в поле Method.
4. Нажмите на [Select Edge(s)], выберите вертикальные линии, соответствующие сваям.
5. Нажмите [Select Breaking Face(s)].
6. Выберите Geometry > Surface > ‘Верхний слой’ и ‘Нижний слой’ в Works Tree.

[36/57]
1. Выберите Geometry > Surface > Imprint … в главном меню.
2. Выберите ‘Imprint Vertex’ для выполнения операции с концами линий, соответствующим
сваям.
3. Нажмите на *Select Shape], выберите Geometry > Solid > 'Устой-D1' в Works Tree.
4. Измените фильр выбора на ‘Face (F)’.
5. Нажмите на *Select Target Surface], выберите нижнюю поверхность ростверка устоя.
6. Нажмите *Select Tool Vertex(es)].
7. Выберите 20 линий сваи, имеющих контакт с поверхностью.
8. Нажмите на *Select Imprint Direction], выберите Datum > ‘Z-Axis’ в Works Tree.
11. Повторите шаги 3-10 для остальных поверхностей элементов типа Solid, с которыми линии
свай имеют контакт.

[37/57]
Geotechnical & Tunnel analysis SystemСетки конечных элементов
1. Выберите Mesh > Size Control > Along Edge… в главном меню.
2. Выберите линии, входящие в Area A на рисунке
3. выберите ‘Interval Length’ в Seeding Method.
4. Введите ‘2’ в Interval Length.

[38/57]
1. Выберите линию Edge 1 как на рисунке для поля Select Edges(s)
2. Выберите линию Edge 2 как на рисунке для поля Select Reversed Edges(s)
3. Выберите ‘Linear Grading (Length)’ в Seeding Method.

[39/57]
1. Выберите Mesh > Size Control > Match Edge Seeds… в в главном меню.
2. Выберите Target Edge - линию Edge 6
3. Выберите Select Source Edge(s) – линии Edge 1, 2, 3, 4, 5

[40/57]
1. Выберите Mesh > Size Control > At Vertex… в главном меню.
2. Выберите узлы, входящие в Area A (см. рисунок).
3. Введите 2 в Mesh Size.

[41/57]
1. Выберите Mesh > Size Control > Along Edge… в главном меню.
2. Выберите линии свай как на рисунке.
3. Выберите ‘Interval Length’ в Seeding Method.

[42/57]
1. Выберите Mesh > Auto Mesh > Solid… в главном меню.
2. Выберите Solid, соответствующий насыпи.
3. Выберите Mesh Size и введите Element Size равный 2.
4. Выберите Attribute, соответствующий насыпи.
7. Повторите шаги 2-6, выбрав в качестве объектов части устоя

[43/57]
1. Выберите Mesh > Auto Mesh > Solid… в главном меню.
2. Выберите Solid, соответствующий верхнему слою грунта.
3. Выберите Mesh Size и введите Element Size равный 5.
4. Выберите Attribute, соответствующий верхнему слою грунта
(Суглинок).
5. Нажмите на Advanced Option и выберите 20 линий
свай, находящихся внутри выбранного на шаге 2 объекта Solid.
6. Нажмите [Preview] для проверки правильности выполнения
операции.
8. Повторите шаги 2-6, выбрав в качестве объектов нижележащие
слои грунта

[44/57]
Geotechnical & Tunnel analysis SystemНагрузки
1. Выберите Model > Load > Self Weight… в главном меню.
2. Введите ‘СВ’ в Load Set
3. Введите -1 в поле Z

[45/57]
Geotechnical & Tunnel analysis SystemНагрузки
1. Выберите Model > Load > Pressure Load… в главном меню.
2. Введите ‘Постоянная’ в Load Set.
3. Выберите ‘Face Pressure’ в поле Type.
4. Выберите ‘Element-Face’ в поле Object.
5. Выберите грани элементов как на рисунке ниже.
6. Нажмите *Preview] для проверки правильности выполнения
операции.

[46/57]
Geotechnical & Tunnel analysis SystemГраничные условия
1. Выберите Model > Boundary> Ground Supports… в главном меню.
2. Введите ‘ГУ’ в BC Set.

[47/57]
1. Выберите Model > Boundary> Supports… в главном меню.
2. Введите ‘Сваи’ в BC Set.
3. Выберите все узлы элементов, входящие в три сетки конечных элементов свай.
4. Отметьте Rz.

[48/57]
1. Выберите Model > Boundary> Change Element Attribute… в главном меню.
2. Введите ‘Ростверк устоя’ в BC Set.
3. Выберите элементы сетки конечных элементов, соответствующие ростверку устоя
4. Выберите Attribute ‘Суглинок’

[49/57]
Geotechnical & Tunnel analysis SystemСтадии возведения
1. Выберите Model > Construction Stage > Define Construction Stage… в главном меню.
2. Задайте стадии как показано на рисунках

[50/57]

[51/57]

[52/57]

[53/57]

[54/57]

[55/57]

[56/57]
Geotechnical & Tunnel analysis SystemРасчет
1. Выберите Analysis > Analysis Case… в главном меню.
2. Нажмите на Add.
3. Введите названия расчетного случая ‘Возведение устоя’.
4. Выберите ‘Construction Stage’ в списке Analysis Type.
5. Нажмите на Analysis Control.
6. Отметьте выберите стадию 1 в Initial Stage for Stress Analysis
7. Нажмите *ОК] и запустите расчет, перейдя в Analysis > Solve… из главного меню

Расчет возведения устоя моста в midas GTS

Recommended

Recommended

More Related Content

Viewers also liked

Viewers also liked (17)

Расчет возведения устоя моста в midas GTS