土体渗流场与应力场耦合研究

土体渗流场与应力场耦合研究

利用有限元语言及其编译器FELAC编制了饱和-非饱和渗流有限元程序，对一土坝渗流算例进行了计算，分析了坝前水位发生急剧上升时土坝内部压力水头和自由面推进过程的变化情况，同时利用现有山野软件seep/w对结果进行了验证，表明程序编制合理。

以达西定律、质量守恒定律等为基础，推导出了考虑岩土戒指孔隙比、饱和度以及密度变化的非稳定渗流场的微分方程和有限元方程;以质量守恒定律为基础，推导出了考虑饱和度变化的土骨架应力场的文芬方程和有限元方程。

探讨了渗流场和应力场的相互作用耦合机理，给出了考虑应力场变化影响的渗透系数和饱和度的计算方法。

在建立应力场和渗流场控制方程的有限元计算格式后，像是应用FELAC变重了有限元程序，结合一平面问题算例对改程序进行了应用。

史文兵，西北农林科技大学硕士学位论文，2006.6。

来源：元计算官网

midas gts理论分析_1

第一篇 MIDAS/GTS的分析功能 岩土分析(geotechnical analysis)与一般的结构分析(structural analysis)有较大差异。一般的结构分析注重荷载的不确定性，所以在分析时会加载各种荷载，然后对分析结果进行各种组合，最后取各组合中最不利的结果进行设计。岩土分析注重的是施工阶段和材料的不确定性，所以决定岩土的物理状态显得格外重要。在岩土分析中应尽量使用实体单元真实模拟围岩的状态、尽量接近地模拟岩土的非线性特点以及地基应力状态(自应力和构造应力)、并且尽量真实地模拟施工阶段开挖过程，这样才会得到比较真实的结果。 优秀的岩土分析程序应能真实地模拟现场条件和施工过程，并应为用户提供更多的材料模型和边界条件，让用户在做岩土分析时有更多的选择。 MIDAS/GTS不仅具有岩土分析所需的基本分析功能，并为用户提供了包含最新分析理论的强大的分析功能，是岩土和隧道分析与设计的最佳的解决方案之一。 MIDAS/GTS中提供的的分析功能如下： A. 静力分析 (static analysis) 线弹性分析 (linear elastic analysis) 非线性弹性分析 (nonlinear elastic analysis) 弹性分析 (elastoplastic analysis) B. 施工阶段分析 (construction staged analysis) C. 渗流分析 (seepage analysis) 稳定流分析 (steady state seepage analysis) 非稳定流分析 (transient state seepage analysis) D. 渗流-应力耦合分析 (seepage stress analysis) 1

GTS特点

Midas/GTS程序简介 MIDAS IT自从2001年开始开拓市场以来，目前不仅在中国和美国建立独资公司，而且在世界20多个国家和地区建立销售网络，销售了4000多套程序、特别是程序在世界最高建筑物阿联Burj Dubai Tower、世界跨度最大的斜拉桥－中国苏通大桥以及2008年北京奥运会体育场馆、韩日世界杯体育场馆这些可以载入世界土木建筑史册的结构上的应用，都证明了MIDAS已经成为世界上最为优秀的结构软件开发公司之一。 从1989年MIDAS IT的前身－浦项集团的专业研发部门到今天的MIDSA IT，在16年的发展过程中，为了实现更准确、更便捷、更强大的技术目标，MIDAS IT的员工每一分每一秒都在不断努力着。 经过国内外岩土隧道领域专业技术人员和专家的共同努力，并考虑实际设计人员的需要，MIDAS IT开发出岩土和隧道专业有限元软件MIDAS/GTS。MIDAS/GTS主要针对岩土隧道领域的结构分析所需要的功能直接开发的程序，是通用有限元程序与岩土及隧道专业技术的完美结合，并通过了国际ISO9001品质管理认证及韩国隧道工学会等专业机构的认证。其全新的操作界面和三维分析功能，为岩土和隧道工程师提供了强有力的解决方案。 作为岩土和隧道专业有限元软件,MIDAS/GTS能够为用户提供哪些帮助? 一、多种岩土分析功能 在进行岩土结构分析的时候,往往需要对同一模型进行各种分析。作为岩土专业通用有限元软件，MIDAS/GTS为用户提供了几乎所有的岩土分析，其中包括：线性静力分析、非线性静力分析、施工阶段分析、固结分析、稳定流分析、非稳定流分析、动力分析以及边坡稳定分析等（见图1）。 （a）应力分析（b）渗流分析

多孔介质多场耦合作用理论及其在资源与能源工程中的应用_图文_(精)

?３６?１２岩石力学与工程学报２０年０８采用有限元数值方法，对考虑矿层变形的单井注水，单井生产卤水的溶采过程进行了详细的数值分析，得出了如下几个重要的结论：（）针对运城盐湖地层条件，晶质芒硝矿层在１埋深８深度条件下，１０是溶腔面积稳定的０ｍ００极限，当溶腔面积大于１０时，矿层边溶解，０ｍ２０边下沉，边变形，破坏，以致溶解变得更为顺利，边过程及其分布，以及对应的人工储留层热量提取枯竭期限。反复数值试验后，即可以获得出力与寿命参数，进而用于高温岩体地热开发系统的设计。在一个巨型人工储留层建造完成后，还需要通过实际地热提取的循环运行，最终确定出可靠的出力与寿命参数。上述分析可以清楚看出，高温岩体地热开发系溶腔始终维持一个较窄的裂缝。（）根据数值分析可见，溶腔是一个沿注水井２与生产井连线的鸭蛋形球冠，其每一个溶腔剖面是一统出力与寿命的相关性，可以用函数关系式给出：ｔ＝ｆ（ｏＴｄ，Ｖ，Ｅ）ａＴ，ｄ／ｈｏｔ（６１）条正态分布曲线【ｌ。式中：为寿命年限；为人工储留层原始温度；６高温

岩体地热开采的理论与工程应用据科学家研究结果可知，全世界地壳１ｍ以０ｋ内的高温岩体地热资源量为（．２２２）１Ｊ４２￣４．０×０，是全世界化石能源的１０１００～０倍，与太阳能、风０能相比，高温岩体地热能更为集中，更便于开发与利用。 ｄ／ｈ为地热梯度；Ｖ为人工储留层体积；Ｅ为系Ｔｄｏ统出力，即高温岩体地热开发系统服务期限内单位时间内提取的能量。通过对腾冲高温岩体地热区的地热提取的数值试验，获得了图２所示的地热提取量随时问发生的变化情况。从图２可以看出，该地热开发系统的地热提取量随时间呈负指数规律衰减，拟合的函数关系式为Ｙ＝１１４６－１．Ｏｅ川（７１）中国有极丰富的高温岩体地热资源，西南部受印度洋板块的挤压作用，东南部受菲律宾板块的挤压作用，东部受太平洋板块的挤压作用，地质活动强烈，近代火山事件很多，这些地区有很高的地热梯度，典型代表如：羊八井地区、腾冲地区、海南 琼北地区、台湾及东南沿海地区、长白山天池等地有极高品位的高温岩体地热资源，有很优越的开发条件。●≥姻瘴翠从人类长远发展来看，石油、天然气、煤炭等极为有限的化石能源，应该作为人类发展中的化学原料，而不应该作为燃料大量消耗，这是国内外科地热提取与恢复时间，ａ学家的共识。因此，通过研究与开发，使今天化石能源为主的能源消费结构逐步转变为以水力资源、地热资源、太阳能及风能等绿色可再生能源为主的图２地热提取量随时间发生的变化图Ｆｇ２ＶａｉｔｆｅｔａｔｄｔｅｍａａａｉＳｅｔａｔｎｔｉ．ｒｅｙｏｘｒｃｅｒｌｐｃｔＶ．ｘｒｃｉｍｅｈｃｙｏｉ９ａ内提取的地热资源总量为５９７７Ｍｗ．，可ａ能源消费结构，这是全世界的基本能源战略。高温岩体地热开采涉及固流热多场耦合作用，其耦合模型和数值模拟方法与结果见相关研究成果。。们以在地面建造一个服务年限１的５ｘ１Ｗ的地０ａ００ｋ热电站。分析表明，人工储留层地热开发系统的恢复是很快的。因此，在设计高温岩体地热开发系统时，高温岩体地热开发系统出力

流固耦合文献总结

小论文拟采用DP模型，在应力较高的土体中，比Mohr-coulomb理想弹塑性模型的数值计算结果更精确。设定DP模型需要输入3个特殊参数，粘聚力，内摩擦角，膨胀角，其中的膨胀角是用来控制体积膨胀的大小的。在岩土工程中，一般密实的砂土和超强固结土在发生剪切的时候会出现体积膨胀，因为颗粒重新排列了；而一般的砂土或者正常固结的土体，只会发生剪缩。在使用DP模型的时候，对于一般的土，膨胀角设置为0度比较符合实际。渗流耦合分析拟采用的边界条件是全地基边界，即把要分析的模型所有的区域看成是一个封闭的整体。在计算渗流应力耦合分析时，考虑基坑空间效应，建立三维实体模型，不仅考虑施工降水耦合，也考虑施工间歇变形耦合。最终通过支护结构桩和锚杆的变形以及基坑的变形，得出以下两条结论：（1）采用渗流应力耦合理论计算的基坑工程变形形态符合实际情况，随着基坑开挖深度增加，基坑变形规律也符合实际情况。（2）渗流应力耦合情况下基坑变形与不考虑渗流耦合影响下基坑变形曲线相比，数值较大，可见，分析基坑变形时不考虑渗流耦合影响是偏不安全的，耦合分析对基坑变形的影响不能忽视。 1、基于渗流场-应力场耦合作用下的深基坑降水支护结构的位移研究工程勘察2012 本文采用大型通用岩土工程有限元软件PLAXIS对复合土钉支护进行分析,模型采用平面应变模型,土体采用Mohr-coulomb理想弹塑性模型且具有对称性，故取一半对其分析，模型底部为固定约束，侧面只限制水平位移，上表面为自由边界。 本工程的数值模拟主要为比较在有降水作用下和未考虑地下水两种情况下的支护结构体系的位移，为此，首先进行了在未考虑地下水条件下的模拟，即不考虑孔隙水压，地下水位线默认为基坑底部。其次依据实际工程的地下水位线-7.24m，进行了数值模拟，以便找到降水作用对支护结构体系位移的影响。 2、考虑流-固耦合效应的基坑水土压力计算工程勘察2011 针对地下水绕过围护墙渗流情况，分析了传统的水土压力分算、合算及考虑土体渗流-固结变形方法计算土压力的区别，并利用实测数据进行对比。 流过耦合分析，PLAXIS程序采用水土分算的方法，通过输入地下水水头执行地下水渗流程序进行计算，利用单元应力点上的压力水头求得孔隙水压力，将围护墙与土体接触界面上的有效压力与孔隙水压力值相加，得到基坑围护墙上总的水土压力分布。 3、考虑流固耦合作用的深基坑有限元分析地下空间与工程学报2012 利用FLAC流固耦合模型对复杂地质条件下深基坑降水开挖过程中深基坑的时间效应进行研究。建立考虑参数变化的弹塑性流固耦合数值模型，分析基坑开挖及降水作用下地表沉降、水压力、基底隆起随时间变化的规律。平面应变模型，土体采用修正的剑桥模型模拟，只是在理论上提出考虑基坑开挖过程中渗透系数随孔隙比变化的现象，未应用在模型模拟中。 4、考虑渗流-应力耦合基坑开挖降水数值分析广东工业大学学报2013 本文运用通用软件MIDAS/GTS考虑渗流应力耦合作用下模拟基坑开挖降水的详细过程，分析了不同阶段渗流情况,同时探讨了止水帷幕、渗透系数与不同降水深度对基坑支护特性的影响，以期为基坑降水和支护结构优化提供理论参考。采用的摩尔库伦土体模型，基坑较小，应力水平较低，平面应变模型，未考虑基坑的空间效应。 5、深基坑工程降水与地面沉降耦合数值模拟研究中国市政工程2012 采用基坑降水与地面沉降耦合模型分析，四周边界取为定水头边界，其中，求解地下水问题简化为求解地下水在多孔介质中流动的问题，建立相适应的地下水三维非稳定渗流数学模型为 地面沉降模型为 方程的求解条件为： 利用建立的三维渗流沉降模型预测抽水减压期间对水位降深和区域沉降影响。计算结果

裂隙岩体渗流应力耦合机制研究

Industrial Construction Vol.41，No.6，2011 工业建筑 2011年第41卷第6期115 裂隙岩体渗流应力耦合机制研究 张国玉 1 田晶莹 1 孙玉杰 2 王海超 2 （1.日照职业技术学院，山东日照 276826；2．山东科技大学土木与建筑学院，山东青岛266000） 摘要：隧洞开挖前，岩体中的地下水与围岩应力处于一种相对平衡状态，由于隧洞的开挖，一方面使地 下水排泄有了新的通道， 加速了水循环，破坏了原有的补给—运移—排泄系统的平衡；另一方面，造成围岩应力重分布， 部分结构面由于增压而闭合，部分岩体卸荷松弛或产生剪切滑移，人为破坏了原有的地下水渗流条件，使得隧洞自身成为地下水向外排泄的地下廊道，导致突水灾害。采用Monte-Carlo 方法建立二维离散裂隙网络， 并将其导入UDEC 软件中的岩体结构离散裂隙网络介质模型（DFN ），依据此模型，采用离散单元法对裂隙岩体渗流特性、 裂隙岩体洞室开挖力学特性以及裂隙岩体渗流应力耦合机制进行研究。结合具体实例，对不考虑水力耦合和考虑水力耦合情况下在裂隙岩体中开挖洞室的洞周围岩的力学特性做了对比。 关键词：裂隙岩体；渗流场；应力场；耦合 RESEARCH ON TRANSFUSION STRESS COUPLING MECHANISM OF CREVASSE ROCK MASS Zhang Guoyu 1 Tian Jingying 1 Sun Yujie 2 Wang Haichao 2 （1.School of Rizhao Polytechnic ，Rizhao 276826，China ； 2.College of Civil Engineering and Architecture ，Shandong University of Science and Technoloqy ，Qingdao 266000，China ） Abstract ：Before a tunnel excavation ，the groundwater in the rock and the surrounding rock stress are in a state of relative balance ，because the excavation makes tunnel groundwater drain has a new channel ，thus accelerating the water cycle ，which destroyed balance of the original supplies-migration-the drainage system ；On the other hand ，the surrounding rock stress was redistributed and part of structural surface was closed due to pressurization ，part of unloading rock mass produced shear slippage ，which vandalized the original groundwater seepage condition ，thus making tunnel itself become an underground corridor to discharge water in different forms ，resulting in bursting water disasters．Monte Carlo method was used to establish 2-d discrete-fracture network ，which was input rock mass structure discrete fissure network medium model （DFN ），according to the model of the discrete element method in fractured rock mass seepage characteristics ，fracture rock cavern excavation mechanical characteristics and seepage stress coupling mechanism of fractured rock mass．Combined with concrete examples ，a comparison was done for cases of excavating caverns in fractured rocks with and without consideration of hydraulic coupling．Keywords ：the crevasse rock mass ；seepage field ；stress field ；coupling 第一作者：张国玉，男，1979年出生，硕士。 E －mail ：90993979@qq．com 收稿日期：2011－01－08 1渗流场与应力场的耦合作用 在裂隙岩体渗流应力耦合分析中，最基本的是 建立单裂隙渗流与应力的关系。下面将以单裂隙渗流应力耦合中应力场对渗流场的作用以及渗流场对应力场的作用为重点内容展开论述。1.1 应力场对渗流场的作用 从应力场改变地下水渗流场的影响作用机制来看， 应力场主要改变的是裂隙结构面的隙宽。由立方定律可知，裂隙面的渗流量与隙宽的三次方呈正比，隙宽的微小改变将引起渗流量的重大变化。隙宽的大小受作用在裂隙面上的应力所控制，因此在探讨裂隙渗流特性时，必须考虑应力作用的影响。 以前考虑较多的是正应力对渗透性的影响，一般通过试验总结出岩体渗透性与应力之间的经验公式。孔隙水压力变化会引起有效应力的变化，明显地改变裂隙张开度、流速和水压力在裂隙中的分布，裂隙渗流量随裂隙正应力增加而降低很快， 进一步研究发现应力－渗透曲线有回滞现象。随着卸载次数的增加，裂隙渗透性能降低，经过几次加卸载循环后，岩体的应力－渗透性曲线基本稳定。据此有关学者

GTS在水利工程中的应用

MIDAS/GTS 在水利水电工程中的应用
MIDAS/GTS 不仅是通用的分析软件,而且是包含了岩土和水利工程领域最近发展技术的 专业程序, 其功能包括应力分析、施工阶段分析、渗流分析、固结分析以及其他功能，在水利 水电工程的设计和安全校和中得到了广泛的应用，取得了较好的效果。 MIDAS/GTS 为全面、深入分析水利水电工程中的问题提供了强有力的支持。如：提供了 极为常用的Duncan-Zhang岩土材料本构模拟堆石坝和多数中国地区地质；提供基于达西定律的 稳态流和非稳态流分析以及渗流/应力耦合分析； 提供丰富的岩土力学的模拟方法用于确定地质 地层中出现的断层、软硬夹层、节理裂隙等特殊的地质带特性；提供了随施工阶段变化的边界 应力释放系数；提供了各种动力时间积分技术和振型迭代技术，为不良地质带的动力抗震分析 提供了坚实的基础；提供了各种动力分析方式：自振周期、反应谱分析（频域分析）、时程分 析（时域分析），且程序内含地震波数据库、自动生成地震波、与静力分析结果的组合功能。 MIDAS/GTS 解决的水利水电工程问题包括： 水坝（包括堆石坝、重力坝、拱坝）的三维仿真模拟 水坝（拱坝、重力坝、堆石坝）的动力抗震分析； 大型渡槽结构 地下管道以及架空管道结构中存在的地震响应分析、管道与土的相互作用 堆石坝方面的应用（邓肯模型） 固结沉降、渗流等等 坝体徐变方面的分析 （2007年12月Ver 300版本） 水下结构抗震分析 水闸、底板等辅助结构的设计和分析 电力系统结构抗震分析 地下厂房开挖施工阶段分析 土石坝施工阶段的稳定分析 一、大坝应力-应变静力分析 MIDAS/GTS提供了直观的三维建模功能，对大坝地层面的模拟提供了多种方式，可以很 方便的对大坝进行三维实体模拟。 MIDAS/GTS提供了施工阶段分析，可以按照施工填筑和蓄水过程，模拟坝体分期加载的 条件，并反映坝体不连续界面的力学特性。
大坝实体示意图 MIDAS/GTS提供了丰富的土体材料本构模型，同时也可以根据用户的需要进行自定义。
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多年冻土路基水-热-力耦合理论模型及数值模拟

收稿日期:2005-04-04 基金项目:国家西部交通建设科技项目(200231881203) 作者简介:毛雪松(1976-),女,吉林珲春人,长安大学副教授,西安理工大学博士后. 第26卷 第4期2006年7月 长安大学学报(自然科学版) Journal of Chang an University(Natural Science Edition) Vol.26 No.4Jul.2006 文章编号:1671-8879(2006)04-0016-04 多年冻土路基水热力耦合理论模型及数值模拟 毛雪松1,2,李 宁1,王秉纲2,胡长顺 2 (1.西安理工大学水利水电学院,陕西西安710048; 2.长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室,陕西西安710064) 摘 要:在建立多年冻土地区路基非稳态温度场控制方程、水分迁移的有限元控制方程和路基变形场及应力场计算模型的基础上,提出水热力耦合模型。以青藏公路唐南段K3393+950的冻土路基为计算对象,得出了1月份路基温度场、水分场及应力场(变形场)的分布规律:路基温度场内 部存在着未冻土核;水分场在温度梯度的作用下有向冻结冰锋线迁移的趋势;在负温条件下,土体的体积含冰量超过临界值时,将产生冻胀现象。研究结果表明,多年冻土地区路基的温度场、水分场及应力场一直处于动态变化中,路基的热状况、水分状况与变化规律及由此引起的应力重分布是引起道路冻害的主要因素。 关键词:道路工程;多年冻土路基;温度场;水分场;应力场;水热力耦合模型中图分类号:U 416.168 文献标识码:A Coupling model and numerical simulation of moisture -heat -stress fields in permafrost embankment MA O Xue -so ng 1,2,LI Ning 1,WANG Bing -gang 2,H U Chang -shun 2 (1.Schoo l o f Water Reso urces and Hy dr oelectr ic Po wer ,X i an U niver sity o f T echno log y,Xi an 710048,Shaanx i,China; 2.K ey L abor ator y for Special A rea H ig hw ay Eng ineer ing of M inistry of Educatio n,Chang an U niversity,Xi an 710064,Shaanxi,China) Abstract:Based o n the contr ol equation o f the non -stationar y tem perature field,the finite elem ent control equation of the m oisture m ovement and the tw o -dim ensio nal num erical calculatio n mo del of the defor mation and str ess fields in the subgr ade,this paper puts fo rw ard the coupling calcula -tion mo del of the heat -moisture -str ess fields.By the detail calculatio n ex ample w ith the section of Qing ha-i T ibet highw ay K3393+950in January,this paper fur ther ex plains the coupling pr ocess of the heat -m oisture -stress fields and analyzes the interacting law of the tem peratur e,moisture and stress fields in the subg rade.It is found that there is the unfr eezing soil in the subgrade,the moisture trends to the freezing line under the temperatur e grads,once the ice volume ex ceed the critical value,the freezing dam age w ill happen.T he research results indicate that the temperature field,mo isture field and stress field o f the permafrost subgr ade chang e all the time,the re -dis -tributing of stress that is caused by the chang e of heat and moisture is the key facto r for the fro st damages.2tabs,7fig s,6refs.

MIDAS-gts1

. MIDAS/GTS的概要 midas中文名迈达斯，是一种有关结构设计有限元分析软件,分为MIDAS/Building,MIDAS/Gen,MIDAS/Civil,MIDAS/GTS,,MIDAS/FX+,MIDAS/NFX 。 MIDAS Family Program通过结构技术的国产化，在技术独立及强化先进竞争力的目标下，于1989年开始研发，通过迈达斯员工的热情努力及客户们的关心和鼓励，经过10年的开发，已经逐步发展成为韩国最高 的尖端结构分析及最优化设计软件。 MIDAS Family Program 自1996年发布以后，已经适用于国内外5000余个实际工程项目，产品的优秀性及信赖性也得到了认证。现在已经进入科学技术用软件的原产地美国，日本，欧洲市场。自2001年2月，作为国产科学技术用软件，从进入海外市场以来，通过包括美国，日本，中国及印度等地的独立法人在内的20个国家的代理公司，成功打进了全球40余个国家的市场。 MIDAS Family Program有包括建筑/桥梁/岩土/机械等领域的10种软件组成，现在正在被全世界的工程技术人员所使用。我们的发展目标是成为全球工程解决方案开发和提供公司，为了实现这个目标，我们会以我们核心的CAE软件开发为基础，逐步扩大到造船，航空，电子，环境及医疗等新世纪尖端科学及未来产业 领域。

岩土领域包括： 岩土隧道领域 二维地基和隧道领域 桥梁脚 手架等特殊工程领域 MIDAS Information Technology Co., Ltd.(简称MIDAS IT)正式成立于2000年9月1日，是浦项制铁(POSCO)集团成立的第一个venture company ，它隶属于浦项制铁开发公司(POSCO E&C)。POSCO E&C 是POSCO 的一个分支机 构，是韩国具实力的建设公司之一。 自从1989年由POSCO 集团成立专门机构开始开发MIDAS 软件以来，MIDAS IT 在不断追求完美的企业宗旨下获得了飞速发展。目前在韩国结构软件市场中，MIDAS Family Program 的市场占有率排第一位，在用户最满意的产品中也始终排在第一位。 北京迈达斯技术有限公司为MIDAS IT 在中国的唯一独资子公司，于2002年11月正式成立。负责MIDAS 软件的中文版开发、销售和技术支持工作。在进入中国市场的第一年，MIDAS 软件的用户就已经发展到500多家。 -2009.06 NFX 发布(机械领域结构分析系统) -2009.08 midas Building 发布(建筑领域结构分析系统) -2008.08 日本法人成立(东京 MIDAS IT Japan) -2008.05 与日本KKE 公司签订战略合作伙伴及代理协议(机械领域) -2008.04 印度法人成立(孟买, MIDAS R&D Centre India Pvt., Ltd.) -2007.12 与日本CREATEC 公司签订战略合作伙伴及代理协议 -2007.12 于韩国（株）JAIEL 信息技术公司签订战略合作伙伴协议 -2007.07 与美国Noran Engineering 公司签订战略合作伙伴协议 -2007.06 以顾客价值为中心的建筑领域MIDAS On Demand Service 实施 -2007.05 与印度Jain Infra Projects Limited 公司签订战略技术合作伙伴协议

1MIDASGTS的分析功能

分析理论手册 78第一篇 MIDAS/GTS的分析功能 1. 概要 岩土分析(geotechnical analysis)与一般的结构分析(structural analysis)有较 大差异。一般的结构分析注重荷载的不确定性，所以在分析时会加载各种荷载，然 后对分析结果进行各种组合，最后取各组合中最不利的结果进行设计。岩土分析注 重的是施工阶段和材料本身的不确定性，所以决定岩土的物理状态显得格外重要。 在岩土分析中应尽量使用实体单元模拟围岩的状态，尽量真实地模拟岩土的非线性 特点以及地基应力状态(自应力和构造应力)，并且尽量真实地模拟施工阶段开挖过 程，这样才会得到比较真实的结果。 优秀的岩土分析程序应能真实地模拟现场条件和施工过程，并应为用户提供更多的 材料模型和边界条件，让用户在做岩土分析时有更多的选择。 MIDAS/GTS不仅具有岩土分析所需的基本分析功能，并为用户提供了包含最新分析 理论的强大的分析功能，是岩土和隧道分析与设计的最佳的解决方案之一。 MIDAS/GTS中提供的的分析功能如下： A. 静力分析 (static analysis) (1) 线弹性分析 (linear elastic analysis) (2) 非线性弹性分析 (nonlinear elastic analysis) (3) 弹塑性分析 (elastoplastic analysis) B. 渗流分析 (seepage analysis) (1) 稳定流分析 (steady state analysis) (2) 非稳定流分析 (transient state analysis) C. 应力－渗流耦合分析 (stress-seepage coupled analysis) D. 固结分析 (consolidation analysis) (1) 排水/非排水分析 (drained/undrained analysis) (2) 固结分析 (consolidation analysis)

GTS产品介绍

岩土有限元分析软件MIDAS/GTS MIDAS Information Technology Co., Ltd.(简称MIDAS IT)正式成立于2000年9月1日。 1989年由韩国浦项集团成立的CAD/CAE研发机构开始开发MIDAS软件以来，MIDAS IT在不断追求完美的企业宗旨下获得了飞速发展。目前在韩国结构软件市场中，MIDAS Family Program的市场占有率排第一位，在用户最满意的产品中也始终排在第一位。 MIDAS/GTS作为MIDAS IT公司的主打产品之一，主要针对岩土隧道领域的结构分析所需要的功能直接开发的程序，通过了国际ISO9001品质管理认证及韩国隧道工学会等专业机构的认证。 MIDAS/GTS软件特点如下： 一、快速直观的三维建模 一直以来，三维建模快速直观作为MIDAS系列软件的优点受到用户的好评。在三维有限元前处理软件MIDAS/FX+的基础上产生的MIDAS/GTS继承了这一特点，使用户能够快速、准确的建立更加直观的三维模型。 下面列举一些GTS中的一些建模特点： 1．1中文化的操作界面 进入国内市场以来，中文化的操作界面使MIDAS系列软件迅速被用户所熟悉和热爱。在MIDAS/GTS中，中文化的操作界面（如图1）也同样使用户更加快速的熟悉软件，将其快速地应用到实际工作中。 图1 完全中文化的操作界面

岩土与隧道专业有限元软件GTS 2 1．2面向任务的用户界面 通过面向任务的用户界面，为用户提供文字性的操作说明，更加便利的进行模型建立。如图2所示：当用户建立圆弧时，对话框会首先提示用户“输入中心位置”，接下来会提示“输入开始位置”“输入结束位置”，这样通过面向任务的用户界面，引导用户进行圆弧建立。 图2 面向任务的用户界面 1．3快速的几何建模方式 MIDAS/GTS 几何完全融合了CAD 的建模方式，方便用户快速建立相应的模型。 1．4模拟真实地形的地形生成器（见图3） 在GTS 中，能够通过导入三维的地形图，直接生成三维模型，即能够减少建模时间，增加工作效率；又能够准确模拟的地形分布。 图3 地形生成器 动态说明指导输入 方法 列表 选择绘 图类型 D X F 数据 G M G T S

水文模型与陆面模式耦合研究进展

文章编号:100020240(2006)0620961210 水文模型与陆面模式耦合研究进展 收稿日期:2006206221;修订日期:2006210221 基金项目:国家重点基础研究发展规划项目(2006CB400502;2001CB309404),中国科学院“百人计划”择优支持项目(82057493);中国科 学院大气物理所东亚区域气候2环境重点实验室开放基金项目资助 作者简介:雍斌(1975-),男,安徽马鞍山人,1997年毕业于合肥工业大学,现为南京大学国际地球系统科学研究所博士研究生,主要 从事遥感与地理信息系统及其在陆面水文过程中的应用方面的研究.E 2mail :yongbin @https://www.wendangku.net/doc/672337821.html, 雍　斌1,　张万昌2,1,　刘传胜1 (1.南京大学国际地球系统科学研究所,江苏南京　210093;2.中国科学院大气物理所东亚区域气候2环境重点实验室, 全球变化东亚区域研究中心,北京　100029) 摘　要:水文模型与陆面模式耦合是目前全球变化研究中的热点问题,如何实现分布式水文模型与陆面过程模式的双向耦合,并将其有机嵌入大气模式中,是未来大气环流模式(GCM )和区域气候模式 (RCM )发展和完善的重要目标之一.在简单介绍陆面过程模式和水文模型发展历程的基础上,对水文 模型和陆面过程耦合研究的国内外进展进行了综述,指出了模式耦合中存在的共同问题和未来工作的研究要点.最后,探讨了分布式水文模型与陆面模式耦合在全球变化研究框架中的地位与意义,并展望了陆面水文过程发展的主流趋势和研究方向. 关键词:水文模型;陆面模式;陆面水文过程;耦合;全球变化;参数化中图分类号:P435+.2 文献标识码:A 1　引言 水是土壤2植被2大气传输系统(SVA T )物质、 能量循环的主要驱动力和载体,陆面水文过程则通过水分循环以降水、径流、蒸散发、融雪等多种方式完成了土壤、植被和大气之间水分、热量、动量通量的复杂的交换过程.陆面水文过程研究的最终目的就是要发展和完善水文模型与陆面过程的双向耦合模式,建立描述陆气间水汽通量和能量通量相互传输的参数化方案,实现对地球流体的气候、生态、水文的模拟和预测以及对极端灾害事件的真正预警机制. 2　陆面过程模式的发展 陆面过程模式是用来描述陆地表面水文物理过程、生物化学过程、植被动力过程、辐射传输过程、边界层湍流输送过程等[1-2],模拟和预测陆-气间各种相互作用的模型和模块的统称.陆面过程模式是定量刻画土壤2植被2大气间能量、动量和水汽交换的参数化方案,是大气环流模式(GCM )和区域气候模式(RCM )中的重要组成部分. 陆面过程模式的发展历史可以分为3个阶段:1)简单模式阶段.1956年Budyko et al .[3]提出了一个简单的陆面过程方案对大气和陆面间的相互作用进行参数化,即Bucket 模式;1969年Manabe [4]首次将该模式引入到GCM 中;随后多领域学者也相继投身到与GCM 相耦合的陆面过程模式研究中,陆面过程研究进入以Bucket 模式为核心的简单模式阶段.该模式以水量平衡为基础,将土壤层看作一个水箱,非常简单地处理了土壤蒸发和地表径流过程;2)生物大气模式阶段.从20世纪80年代开始,陆面过程进入了以Deardorff [5]的大叶模式,Dickinson et al .[6-7]的BA TS 模式以及Sellers et al .[8] 的SiB 模式为典型代表的生物大气模式阶段.这段时期各种陆面模式的主要特点是显式引入了植被对大气的作用,对生物圈的作用考虑较为完善,对陆气间的水热通量和动量通量进行了参数化模拟计算;3)新一代多模式阶段.20世纪90年代以来,全球变化研究的热潮推动了GCM 和RCM 的快速发展,人们对陆面过程模式给予了更多的关注.各种陆面过程模式不断问世,如BA TS2[9]、SiB2[10]、CL M [11]、AV IM [12]、BA IM [13]、L SX [14]、 第28卷　第6期2006年12月 冰　川　冻　土 J OU RNAL OF G L ACIOLO GY AND GEOCR YOLO GY Vol.28　No.6 Dec.2006

MIDAS-GTS

M I D A S/G T S(岩土和隧道结构专用分析系统)简介1前言 MIDAS(迈达斯)是一种有关结构设计有限元分析软件，由建筑/桥梁/岩土/机械等领域的10种软件组成，目前在造船，航空，电子，环境及医疗等新纪尖端科学及未来产业领域被全世界的工程技术人员所使用。由韩国MIDAS IT公司开发。 MIDAS IT(MIDAS Information Technology Co.Ltd)正式成立于2000年9月1日，主要业务是开发和提供工程技术软件，并提供建筑结构设计咨询服务及电子商务的综合服务公司。浦项制铁(POSCO)集团成立的第一个venture company，隶属于浦项制铁开发公司(POSCO E&C)。POSCO E&C是POSCO的一个分支机构，是韩国具实力的建设公司之一。 自从1989年由POSCO集团成立专门机构开始开发MIDAS软件以来，MIDAS IT在不断追求完美的企业宗旨下获得了飞速发展。目前在韩国结构软件市场中，MIDAS Family Program的市场占有率排第一位，在用户最满意的产品中也始终排在第一位。 北京迈达斯技术有限公司为MIDAS IT在中国的唯一独资子公司，于2002年11月正式成立。负责MIDAS软件的中文版开发、销售和技术支持工作。在进入中国市场的第一年，MIDAS软件的用户就已经发展到500多家。其产品主要分为四块具体见下图1及表1： 图1 MIDAS应用领域 表1 MIDAS应用领域 MIDAS Family Program 机械领域 Nastran FX 机械领域通用结构分析系统 Midas FX+ 通用有限元分析前后处理软件 建筑领域 midas Gen 建筑领域通用结构分析及最优化设 计系统 midas ADS 剪力墙住宅楼结构分析及自动最优 化设计系统 midas SDS 楼板和筏板分析及最优化设计系统 midas Set 单体构件设计辅助程序 midas Drawing 结构施工图及材料用量自动计量软 件 桥梁领域 midas Civil 桥梁领域通用机构分析及最优化设 计系统 midas Abutment 桥台自动设计系统 midas Pier 桥墩自动设计系统 midas Deck 桥梁RC板自动设计系统 midas FEA 桥梁领域结构详细分析系统 岩土领域midas GTS 地基及隧道结构专用分析系统

2012年最新-midas GTS简介及功能价格表

midas GTS简介 一．midas GTS midas GTS（Geotechnical and Tunnel analysis System）是将通用的有限元分析内核与岩土结构的专业性要求有机地结合而开发的岩土与隧道结构有限元分析软件。 二．特点 1)岩土专业分析与设计软件：全面的岩土领域分析功能，既提供二维的也提供三维的岩土分析功能； 2)高效的前处理：中文界面、CAD风格几何建模、丰富多样网格划分、内置各种建模助手（隧道、锚杆、 施工阶段等建模助手）； 3)专业的单元库和本构模型：15种本构模型和用户自定义本构模型； 4)完美的后处理：组合包络结果；等值线、矢量、剖断面输出云图；动画、表格、计算书等等. 三．适用范围 ?岩土工程施工阶段模拟 ?复杂的地层和地形、地下结构开挖和临时结构的架设与拆除 ?基坑、矿山巷道、井建的开挖、支护 ?隧道口、T型/Y型连接部、陡坡、竖井或横向通道与主隧道的连接等 ?渗流分析 ?隧道、大坝、边坡的稳态/非稳态渗流分析 ?将达西定律的应用从饱和区域扩展到非饱和区域 ?在Van Genuchten和Gardner’s公式中可自定义其非饱和特性函数 ?应力渗流耦合分析 ?固结分析 ?排水（非粘性土）分析与非排水（粘性土）分析 ?各阶段的孔隙水压和固结沉降结果 ?边坡稳定分析 ?强度折减法 ?极限平衡法 ?动力分析 ?地震、爆破等任意荷载的动力分析 ?振型分析、反应谱分析、时程分析 ?内含地震波数据库、自动生成地震波、与静力分析结果的组合功能 ?衬砌、锚杆的结构分析与设计 ?荷载-结构模式的二衬的内力、应力、变形计算与设计 ?锚杆单元的内力、应力、变形计算与设计

渗流应力耦合

渗流应力耦合（间接耦合） 在岩土结构分析中，地下水位的变化往往会造成结构的受力变化，进而引起变形。因此在计算中需要考虑地下水位的影响。 一、原理 根据太沙基（Terzaghi）原理，总应力（）可以分为有效应力（）和孔隙水压力（）。 水不能承受剪切应力，所以有效剪切应力和总的剪切应力相等。即总应力的表达式如下： 在GTS程序中，实现应力渗流耦合（间接）是根据以上公式，首先通过渗流计算得到有效应力计算需要的孔隙水压力，然后将该孔隙水压力调入到应力分析中（包括线性非线性静力分析、施工阶段分析、边坡稳定分析等）。 二、操作过程 1、线性非线性静力分析、边坡稳定分析 在这两类分析中，由于不考虑施工阶段，因此程序添加了其他工况的结果（主菜单-模型-荷载）命令。通过该命令，用户可以将渗流分析工况得到的孔隙水压力调入到应力分析中，进而计算有效应力，利用有效应力原理进行计算。

图1 其他工况的结果 需要注意的是：在分析工况定义的时候，需要激活该荷载组；导入的渗流可以包括稳定流分析、非稳定流分析、施工阶段（渗流）分析的结果，其中非稳定流和施工阶段需要指定时间段。 2、施工阶段分析 在施工阶段分析中，用户可以根据渗流边界的变化设定渗流工况： 根据有效应力原理，首先需要得到孔隙水压力。在GTS 施工阶段中，需要在应力分析前定义阶段类型为渗流阶段（包括稳定流和非稳定流），这样程序会根据模型以及渗流边界条件计算得到孔隙水压力，然后程序自动把每个单元的孔隙水压力调入到下一步应力计算中去。这里需要注意的是每一步渗流必须在应力分析前。 例如：考虑降水对周围结构物的影响。（二维分析） 模型 模型如上图，考虑坑周围降水（在坑周围上设置节点流量边界），以实体代表建筑物。 模型建立和边界条件不详细说明。 先说明重点说明施工阶段的定义： 建筑物 基坑周围降水

MIDAS-GTS

MIDAS/GTS(岩土和隧道结构专用分析系统)简介 1前言 MIDAS(迈达斯)是一种有关结构设计有限元分析软件，由建筑/桥梁/岩土/机械等领域的10种软件组成，目前在造船，航空，电子，环境及医疗等新纪尖端科学及未来产业领域被全世界的工程技术人员所使用。由韩国MIDAS IT公司开发。 MIDAS IT(MIDAS Information Technology Co.Ltd)正式成立于2000年9月1日，主要业务是开发和提供工程技术软件，并提供建筑结构设计咨询服务及电子商务的综合服务公司。浦项制铁(POSCO)集团成立的第一个venture company，隶属于浦项制铁开发公司(POSCO E&C)。POSCO E&C是POSCO 的一个分支机构，是韩国具实力的建设公司之一。 自从1989年由POSCO集团成立专门机构开始开发MIDAS软件以来，MIDAS IT在不断追求完美的企业宗旨下获得了飞速发展。目前在韩国结构软件市场中，MIDAS Family Program的市场占有率排第一位，在用户最满意的产品中也始终排在第一位。 北京迈达斯技术有限公司为MIDAS IT在中国的唯一独资子公司，于2002年11月正式成立。负责MIDAS软件的中文版开发、销售和技术支持工作。在进入中国市场的第一年，MIDAS软件的用户就已经发展到500多家。其产品主要分为四块具体见下图1及表1： 图1 MIDAS应用领域

表1 MIDAS应用领域 MIDAS Family Program 机械领域 Nastran FX 机械领域通用结构分析系统 Midas FX+ 通用有限元分析前后处理软件 建筑领域 midas Gen 建筑领域通用结构分析及最优化设 计系统 midas ADS 剪力墙住宅楼结构分析及自动最优 化设计系统 midas SDS 楼板和筏板分析及最优化设计系统 midas Set 单体构件设计辅助程序 midas Drawing 结构施工图及材料用量自动计量软 件 桥梁领域 midas Civil 桥梁领域通用机构分析及最优化设 计系统 midas Abutment 桥台自动设计系统 midas Pier 桥墩自动设计系统 midas Deck 桥梁RC板自动设计系统 midas FEA 桥梁领域结构详细分析系统 岩土领域 midas GTS 地基及隧道结构专用分析系统 midas GTS 2D（即将发 布） 2维地基及隧道结构专用分析系统midas GeoX 桥梁脚手架等特殊结构专用分析系统 2 MIDAS GTS（地基及隧道结构专用分析系统） 2.1 关于MIDAS GTS GTS(Geotechnical and Tunnel analysis System)是包含施工阶段的应力分析和渗透分析等岩土和隧道所需的几乎所有分析功能的通用分析软件。 GTS将通用分析程序MIDAS/Civil的结构分析功能和前后处理程序MIDAS/FX+的几何建模和网格划分功能结合后，加入了适合于岩土和隧道领域的专用分析功能，GTS的特点如下： 经过验证的各种分析功能； 快速准确的有限元求解器； CAD水准的三维几何建模功能； 自动划分网格、映射网格等高级网格划分功能；