平面渗流应力耦合

1.启动GTS/打开文件在主菜单中依次选择

视图>

显示选项.确认一般表单下的网格节点显示为‘False’.

适用后关闭窗口.1打开“平面基坑应力渗流耦合分析模型.gtb”

打开GTS.

点击文件>

打开.

打开“平面基坑应力渗流耦合分析模型.gtb”.2显示选项http://gts.midasit.co.kr2.输入特性3生成土层属性模型

>

特性

>属性4输入材料参数

剩下的三个土层的模型类型同样为摩尔-库伦模型，用同样方式生成属性及其输入材料参数。具体参数见P4页表中所示。

在主菜单中依次选择模型

>特性

>属性.

添加中选择平面.ID‘1’,名称中输入“回填土”.

确认单元类型为“平面应变”.添加岩土材料http://gts.midasit.co.krID‘1’,名称

中输入“回填土”.

模型类型设定为莫尔-库伦.

勾选抗拉强度并输入0.具体的参数见图所示。

点击确认.

材料参数输入完成后在

添加/修改平面属性窗口点击适用.http://www.MidasU属性名称单元类型

弹模（MPa）泊松比容重（kN/m3）渗流系数（m/day）粘聚力（kN/m2）内摩擦角（°）回填土平面应变80.35180.11025风化土平面应变280.33191230风化岩平面应变3000.3200.045035止水帷幕平面应变200.3221e-6内撑梁2100000.1879桩梁220000.225模型材料参数表5生成结构单元属性模型

>

特性

>属性6输入材料参数http://gts.midasit.co.kr

在主菜单中依次选择模型

>特性

>属性.

添加中选择直线.名称中输入“内撑”.

确认单元类型为“梁”.添加结构材料名称

中输入“钢”.具体的参数见图所示。

点击确认.

材料参数输入完成后在

添加/修改平面属性窗口点击适用.7生成结构单元截面特性接下来定义内撑单元的截面特性8设定截面参数

剩下的支护桩体属性用同样方式定义。其材料参数见P4表中所示，桩体截面为直径800mm。http://gts.midasit.co.kr

点击“内撑”属性>特性名称中输入“内撑”.

确认单元类型为“梁”.勾选“截面库”选择截面类型为“H形”.具体的参数见图所示。

点击确认.

确认之后，GTS会自动计算相关的特性参数。9属性生成确认

确认属性生成后点击关闭。3.几何操作10交叉分割几何

>曲线

>交叉分割…

在主菜单中依次选择几何

>曲线

>交叉分割…点击显示全部（Ctrl+A）选择所有的线。

点击交叉分割窗口的‘适用’实行交叉分割命令。※为了顺利生成网格，所有线在交叉点处要分离开来。交叉分割就是实现这样过程的一种方法。http://gts.midasit.co.kr11自动划分平面网格

在主菜单依次选择网格

>自动网格划分

>平面…(F7).如图所示选择回填土的边线.

类型选择为四边形.

网格尺寸按单元尺寸方式定义为0.5.

属性选择为回填土.

网格组输入为回填土.

确认独立注册各面网格不勾选.确认合并节点勾选点击预览确认网格尺寸.

点击适用生成网格.风化土及风化岩也用同样方式生成网格（注意赋予不同的材料属性）.4.生成网格网格

>自动网格划分

>平面…http://gts.midasit.co.kr12地层网格生成确认http://gts.midasit.co.kr回填土风化土风化岩13生成开挖体网格14添加开挖体所属单元http://gts.midasit.co.kr

在树形的模型菜单中右击网格组在出现的快捷菜单中选择“新网格组”指定新网格组名称为“开挖1”用同样的方式生成新网格组“开挖2”、“开挖3”、“开挖4”右击网格组“开挖1”.选择网格组-包括/排除网格组项选择如上图所示的单元，点击“适用”用同样的方式将单元添加至“开挖2”、“开挖3”、“开挖4。15开挖体网格生成确认http://gts.midasit.co.kr开挖一开挖二开挖四开挖三止水帷幕16生成支护单元网格网格>建立网格>扩展http://gts.midasit.co.kr在表单中选择节点>1D.选择支护桩顶位置处的节点

选择扩展方向为竖向距离指定为“等间距”，尺寸0.5m，次数为20次属性处选择为桩点击适用.用同样的方式生成右侧的支护桩及内撑1、内撑2、内撑3单元。（内撑单元扩展方向为水平向，扩展尺寸同样为0.5*20）17支护结构网格生成确认http://gts.midasit.co.kr18自重

在主菜单中依次选择

模型

>荷载

>自重…

在荷载组名称中输入“自重”.

自重系数中的Z输为“-1”.

点击确认.5.荷载/边界条件模型

>荷载

>自重…19边界条件模型

>边界条件

>地面支承…

在主菜单中依次选择模型

>边界条件

>地面支承…

在边界组名称中输入“地基边界”.

点击

显示全部(Ctrl+A)选择所有的网格.

点击确认.※地面支承是V200及后续版本中增加的一个功能，这个功能可以自动地设定基本边界条件.http://gts.midasit.co.kr20支护桩外侧水压

在主菜单中依次选择

模型

>荷载

>连续梁单元荷载…

在荷载组名称中输入“外侧水压”.

选择单元类型指定为“选中的单元”选中右侧桩的上下2节点，并选中右侧桩所有的梁单元方向指定为整体X，参数设置如图所示。点击适用。同样方式设定左侧支护桩水压（w2数值为100KN/m）。模型

>荷载

>连续梁单元荷载…21支护桩内侧水压

同样的方法来定义荷载组“内侧水压1”（下部水压为85KN/m）、“内侧水压2”（下部水压为70KN/m）“内侧水压3”（下部水压为55KN/m）“内侧水压4”（下部水压为35KN/m）最终得到的水压荷载如下图所示。http://gts.midasit.co.kr22初始水头边界23开挖面水头边界模型

>边界

>非固结边界条件…

在主菜单中依次选择

模型

>边界

>节点水头.

在边界组名称中输入“初始水头”.

选择模型左右两侧的两排节点.指定节点水头类型为“总水头”，数值处输入12m。

点击确认.用同样的方法生成开挖面水头边界“水头1”（总水头10.5m）、“水头2”（总水头9m）、“水头3”（总水头7.5m）、“水头4”（总水头5.5m），对应的节点及水头值如右上图所示。模型

>边界

>节点水头…http://gts.midasit.co.kr24荷载及边界条件确认http://gts.midasit.co.kr25生成施工阶段1

在主菜单中依次选择模型>施工阶段>定义施工阶段…

阶段名称中输入初始渗流

阶段类型选择为渗流（稳态）.

把左图所示的网格组数据以及初始水头边界拖进激活数据中..点击保存.再点击阶段号右侧的“新建”6.施工阶段模型

>施工阶段>定义施工阶段…※进行初始渗流稳态分析是为了得到地基的初始孔隙水压分布（本例中设定的地下水位线位于地表处）http://gts.midasit.co.kr26生成施工阶段2阶段名称中输入初始位移

阶段类型选择为施工.

把地基边界及自重拖入激活数据中

勾选“位移清零”点击保存.再点击阶段号右侧的“新建”模型

>施工阶段>定义施工阶段…※勾选位移清零是为了既得到地基的初始地应力场，又将其在自重作用下的变形清除掉。因为地基在基坑开挖前其变形已经稳定。http://gts.midasit.co.kr27生成施工阶段3阶段名称中输入“打入桩”

阶段类型选择为施工.

把网格“桩”拖入激活数据中

勾选“位移清零”点击保存.再点击阶段号右侧的“新建”模型

>施工阶段>定义施工阶段…※由于支护桩施工一般是在基坑开挖之前进行，其施工期间的变形一般不计入基坑开挖引起的变形中，因此勾选位移清零。http://gts.midasit.co.kr28生成施工阶段4阶段名称中输入“抽水1”

阶段类型选择为渗流（稳态）

把边界“水头1”拖入激活数据中点击保存.再点击阶段号右侧的“新建”模型

>施工阶段>定义施工阶段…http://gts.midasit.co.kr29生成施工阶段5阶段名称中输入“抽水1变形”

阶段类型选择为施工.点击保存.再点击阶段号右侧的“新建”模型

>施工阶段>定义施工阶段…※本施工步中仅是把阶段类型修改为“施工”，而无其他网格及边界、荷载的激活或钝化。GTS内部会将前一阶段得到的孔隙水压场计入本施工步，从而得到第一步开挖之前的基坑降水（水头1）引进的变形。http://gts.midasit.co.kr30生成施工阶段6阶段名称中输入“开挖1”

阶段类型选择为施工.将荷载组“外侧水压”及“内水压1”激活将网格组“开挖1”钝化点击保存.再点击阶段号右侧的“新建”模型

>施工阶段>定义施工阶段…http://gts.midasit.co.kr31生成施工阶段7阶段名称中输入“抽水2”

阶段类型选择为渗流（稳态）

把边界“水头2”拖入激活数据中，并

把边界“水头1”拖入钝化数据中点击保存.再点击阶段号右侧的“新建”模型

>施工阶段>定义施工阶段…http://gts.midasit.co.kr32生成施工阶段8阶段名称中输入“抽水2变形”

阶段类型选择为施工.点击保存.再点击阶段号右侧的“新建”模型

>施工阶段>定义施工阶段…http://gts.midasit.co.kr33生成施工阶段9~16阶段名称中输入“开挖2”

阶段类型选择为施工.将网格组“内撑1”激活，同时钝化“开挖2”将荷载组“内水压2”激活，同时钝化“内水压1”点击保存.模型

>施工阶段>定义施工阶段…http://gts.midasit.co.kr按照以上定义施工阶段的过程，分别定义“抽水3”、“抽水3变形”、“开挖3”、“抽水4”、“抽水4变形”、“开挖4”等其余6个施工阶段的定义、定义阶段的过程中注意阶段类型的修改，以及按照顺序进行不同网格及荷载的激活与钝化。34分析工况生成7.分析工况

在主菜单中依次选择分析

>分析工况…

点击添加…

工况名称中输入渗流基坑.

分析类型指定为施工阶段.

点击确认分析

>分析工况…http://gts.midasit.co.kr35分析

在主菜单中依次选择分析

>分析…

勾选渗流基坑.

点击确认，开始进行分析.8