MIDAS GTS NX与FLAC3 D模型转换方法及应用

MIDAS GTS NX与FLAC3 D模型转换方法及应用

余永强;梁严午;褚怀保;姚智慧

【期刊名称】《河南理工大学学报（自然科学版）》

【年(卷),期】2018(037)005

【摘要】为了弥补FLAC3D针对复杂工况及在特殊结构有限元模型建立过程中存在的不足,探究前处理功能强大的MIDAS GTS NX软件与FLAC3D软件耦合建模

新方法.采用Visual Basic语言编写了MIDAS GTS NX到FLAC3D的模型转换接

口程序,对从MIDAS GTS NX软件导出的节点和单元信息进行编辑修改,生成可供FLAC3D识别的?.flac3d文件.郑州地铁5号线京广南站双线隧道净距小、隧道断

面大、下穿既有公路隧道,主隧道采用CRD工法开挖,支护结构采用包括超前管棚、临时钢支撑在内的多种形式.基于该工程实例,将在MIDAS GTS NX软件中建立的

模型成功导入到FLAC3D中,同时对比数值模拟结果与现场监测数据,验证了该建模方法的可行性及数值计算结果的准确性.

【总页数】6页(P128-133)

【作者】余永强;梁严午;褚怀保;姚智慧

【作者单位】河南省地下工程与灾变控制重点实验室,河南焦作454000;河南理工大学土木工程学院,河南焦作454000;河南理工大学土木工程学院,河南焦作454000;河南省地下工程与灾变控制重点实验室,河南焦作454000;河南理工大学

土木工程学院,河南焦作454000;中铁三局集团桥隧工程有限公司,四川成都610083

【正文语种】中文

【中图分类】U456.3

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岩土专业软件的区别

岩土专业软件的区别 ：大变形、破坏，灵活性，开放性，软件来源于实际工程，所以可靠度很高，但并是能解决所有的问题； Ansys Abauqs：通用性软件，在结构方面很强，特别是Abaqus 在非线性方面。在岩土方面，我没有实际用过，只别人说还可以。 Plaix：操作比较简单，开发人员都有工程背景，软件计算的结果比较可靠； Midas/Gts：韩国的软件，以前是搞桥梁的，最近才转岩土，没有很强的理论背景，不知道计算出来的东西可不可靠。或者在某一方面得到实际工程的验证，但可靠度还有呆进一步； Geo：边坡、非饱和渗流方面比较牛，特别是非饱和渗流方面，理论创建者是非饱和渗流的奠基人； Rc：岩石力学方面很牛，原因也是因为理论支持是这方面的大牛人；总结：建议从难的基础的学起，搞基础理论搞清楚了，做出来的东西才是东西。不然随便拿个软件算算，只在乎软件的易学以及图形的漂亮，而不管到底最后结果如何，肯定会出问题的。 所以从Flac 软件学起，搞清楚理论背景。把理论搞清楚后，再选择一些相对简单的软件比较好。这样对计算出来的结果心里有底 2通用软件的功能的确比较强大，但是针对性不强，比如我们都是学岩土的，土的本构关系、土和结构的接触啊等都是比较复杂，如果是通用软件，那么你都要一一的去设置，非常麻烦，当然如果你学的非常好，土力学的概念非常清晰，有限元的知识功底也很强大，那当然是没问题

的。如果我们是个新手，我想在一开始的单元选择和网格划分上就有点难住了，我认识很多人都是用通用软件，但只是照着例子做一遍，并不知道为什么要那样设置，等到变个情况时候，就是不知道怎么做了！我们学习软件当然并不是只学个操作，重要的原理，知道所以然。 所以，我的建议是先学比较容易上手的专业软件，这样你可以通过学习这个软件带动自己学习这个专业的知识，比如看软件的效验手册和科学手册你都会学到很多，让你回顾一下，岩土的一些理论比如本构、固结、渗流等，并且让你知道软件大概是怎么去模拟及它们的误差会在哪里。另外，比较好上手的软件会让自己有信心，比较有成就感！等会了专业软件的时候，如果会了简单的再学复杂的，当然你已经有了一定的概念，比较难的软件就不成问题了。 3 FLAC3D/FLAC2D，MIDAS/GTS ，PLAXIS，ANSYS，ABAQUS 我觉得做科研flac、abaqus、ansys都可以，不过相对而言ansys不太适合岩土的数值计算做项目或者设计midas/gts和plaxis都不错，数值软件只要学精通一个就可以了。 4通用软件： 1、ADINA：动力分析功能好，流固耦合强，但建模不方便，特定问题使用。 2、ABAQUS：非线性计算，界面好，专业性不强，适合岩土，高级用户使用。 3、ANSYS：通用，资源丰富，参数化语言。但专业性不强，可作入门，使用于结构分析。

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简述边坡稳定性计算方法及其对比分析 摘要：本文介绍了边坡稳定性计算的重要性以及其在土力学和岩土工程领域 的应用。边坡稳定问题的解决对于保障工程质量、安全性和经济性具有重要意义。为此，本文介绍了目前应用比较广泛的数值计算方法，即瑞典条分法、简布法、 毕肖普法以及有限元法。在这些方法中，本文从计算理论、优缺点和适用范围三 个方面进行了详细的介绍。通过对这些方法的比较和分析，文章得出了不同方法 适用于不同情况的结论，为实际工程中的边坡稳定问题提供了参考。因此，本文 的研究成果具有一定的理论和实践意义。 概述 边坡稳定性计算是土力学和岩土工程领域的重要内容。在实际工程中，边坡 稳定问题的解决不仅关系到工程质量，还会直接影响到工程的安全性和经济性。 因此，边坡稳定性计算是一项非常重要的技术。瑞典条分法、简布法、毕肖普法 以及有限元法是目前应用较为广泛的数值计算方法，本文将从计算理论、优缺点 和适用范围三个方面介绍这四种计算方法。 1 瑞典条分法 瑞典条分法是一种适用于非线性、大变形问题的数值计算方法，也称为可前 推法。其基本思想是将边坡地基按深度分成几层，在每一层中假设土体在一定的 应力状态下处于平衡状态，然后根据力学平衡方程求解每一层土体的应力状态和 变形情况，最终得到整个边坡的稳定性。 1.1计算理论 瑞典条分法需要先将边坡地基按深度分成若干层，然后在每一层中假设土体 在一定的应力状态下处于平衡状态。瑞典条分法的最大优点是能够考虑土体的非 线性、大变形特性，在较大变形范围内，其计算结果较为准确。同时，瑞典条分 法特别适合考虑一些地质因素、特殊边界条件等非常规情况对边坡的影响

岩土专业软件的区别

1 Flac：大变形、破坏，灵活性，开放性，软件来源于实际工程，所以可靠度很高，但并是能解决所有的问题； Ansys & Abauqs：通用性软件，在结构方面很强，特别是Abaqus 在非线性方面。在岩土方面，我没有实际用过，只别人说还可以。 Plaix：操作比较简单，开发人员都有工程背景，软件计算的结果比较可靠；Midas/Gts：韩国的软件，以前是搞桥梁的，最近才转岩土，没有很强的理论背景，不知道计算出来的东西可不可靠。或者在某一方面得到实际工程的验证，但可靠度还有呆进一步； Geo：边坡、非饱和渗流方面比较牛，特别是非饱和渗流方面，理论创建者是非饱和渗流的奠基人； Rc：岩石力学方面很牛，原因也是因为理论支持是这方面的大牛人； 总结：建议从难的基础的学起，搞基础理论搞清楚了，做出来的东西才是东西。不然随便拿个软件算算，只在乎软件的易学以及图形的漂亮，而不管到底最后结果如何，肯定会出问题的。 所以从Flac 软件学起，搞清楚理论背景。把理论搞清楚后，再选择一些相对简单的软件比较好。这样对计算出来的结果心里有底。 2通用软件的功能的确比较强大，但是针对性不强，比如我们都是学岩土的，土的本构关系、土和结构的接触啊等都是比较复杂，如果是通用软件，那么你都要一一的去设置，非常麻烦，当然如果你学的非常好，土力学的概念非常清晰，有限元的知识功底也很强大，那当然是没问题的。如果我们是个新手，我想在一开始的单元选择和网格划分上就有点难住了，我认识很多人都是用通用软件，但只是照着例子做一遍，并不知道为什么要那样设置，等到变个情况时候，就是不知道怎么做了！我们学习软件当然并不是只学个操作，重要的原理，知道所以然。所以，我的建议是先学比较容易上手的专业软件，这样你可以通过学习这个软件带动自己学习这个专业的知识，比如看软件的效验手册和科学手册你都会学到很多，让你回顾一下，岩土的一些理论比如本构、固结、渗流等，并且让你知道软件大概是怎么去模拟及它们的误差会在哪里。另外，比较好上手的软件会让自己有信心，比较有成就感！等会了专业软件的时候，如果会了简单的再学复杂的，当然你已经有了一定的概念，比较难的软件就不成问题了。 3FLAC3D/FLAC2D，MIDAS/GTS ，PLAXIS，ANSYS，ABAQUS 我觉得做科研flac、abaqus、ansys都可以，不过相对而言ansys不太适合岩土 的数值计算做项目或者设计midas/gts和plaxis都不错，数值软件只要学精通一 个就可以了。 4通用软件： 1、ADINA：动力分析功能好，流固耦合强，但建模不方便，特定问题使用。 2、ABAQUS：非线性计算，界面好，专业性不强，适合岩土，高级用户使用。 3、ANSYS：通用，资源丰富，参数化语言。但专业性不强，可作入门，使用

隧道全自动结构计算软件SDC抗震模块的研发与应用

隧道全自动结构计算软件SDC抗震模块的研发与应用 田志宇;林国进;丁尧 【摘要】隧道结构抗震计算要求工程技术人员具备力学、隧道结构、隧道抗震知识及计算软件操作技巧，因此隧道结构抗震计算并不容易。隧道全自动结构计算软件 SDC 是基于通用有限元程序 ANSYS 和面向对象设计语言Microsoft Visual Basic，针对隧道工程设计与施工的实际需要而开发的隧道专用计算软件，其最大的特点是简便、高效、实用。该软件的隧道抗震计算模块使工程技术人员能快捷、准确地进行隧道抗震计算分析，只需要输入计算参数，便可得到隧道在地震工况下的轴力、弯矩、剪力、变形、安全系数等。应用实例表明，该软件的计算结果与汶川地震后观察到的隧道震害现象吻合较好。 【期刊名称】《铁道建筑》 【年(卷),期】2014(000)008 【总页数】4页(P23-26) 【关键词】隧道;全自动;计算;软件;抗震;应用 【作者】田志宇;林国进;丁尧 【作者单位】四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院，四川成都 610041;四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院，四川成都 610041;四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院，四川成都 610041 【正文语种】中文 【中图分类】U452.2+8

目前市场上可以用来进行隧道结构计算的软件有ANSYS，FLAC，MIDAS/GTS，同济曙光等。这些软件功能强大，但是要真正能够熟练运用这些计算软件切实解决工程问题，没有几年的勤学苦练是不行的。一个隧道计算分析人员必须掌握结构力学、材料力学、土力学、岩石力学、隧道力学、混凝土结构设计原理、有限元原理、有限差分原理、相关软件的操作技巧等一系列知识，才能正确使用这些软件解决隧道设计与施工中的问题。 隧道结构抗震计算不但要求工程技术人员有扎实的力学基础、隧道知识，以及复杂的计算软件操作技巧，还要求其掌握地震、隧道抗震方面的知识，因此对一般的工程技术人员来讲，能够进行隧道结构抗震计算并不容易，本文介绍的新研发的隧道抗震计算模块可明显简化这种计算分析工作。 1 隧道全自动结构计算软件简介 1.1 软件的研发过程［1-4］ 自2006年开始，四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院隧道研究设计处所做的隧道结构计算分析共计有70余项。技术人员在计算过程中不断积累、总结、改进，于2012年开发出隧道全自动结构计算软件SDC。该软件是基于通用有限元 程序ANSYS和面向对象设计语言Microsoft Visual Basic，针对隧道工程设计与 施工的实际需要而开发的隧道专用计算软件，有很强的实用性，能够简便高效地处理隧道工程问题。 1.2 软件的主要特点 1)简便:输入参数即可计算。用户不用学习有限元理论与ANSYS软件中建模、分网、计算、后处理等操作技巧，只需选择计算模块，并根据提示输入参数后便可进行计算。原本复杂的隧道结构计算分析变得轻松简单。目前该软件是国内最容易操作的隧道有限元计算软件。

岩土专业软件的区别

岩土专业软件的区别 1flac：大变形、破坏，灵活性，开放性，软件来源于实际工程，所以可靠度很高， 但并是能解决所有的问题； ANSYS和ABAUQS：通用软件，结构强大，特别是ABAQUS的非线性。至于岩石和土壤，我还没有真正使用过，但其他人说没关系。 plaix：操作比较简单，开发人员都有工程背景，软件计算的结果比较可靠； midas/gts：韩国的软件，以前是搞桥梁的，最近才转岩土，没有很强的理论背景，不知 道计算出来的东西可不可靠。或者在某一方面得到实际工程的验证，但可靠度还有呆进一步； Geo：边坡和非饱和渗流相对较好，尤其是非饱和渗流。该理论的创始人是非饱和渗 流的创始人； rc：岩石力学方面很牛，原因也是因为理论支持是这方面的大牛人； 结论：建议我们从研究困难的基础入手，弄清基础理论，做什么，做什么。否则，只 需进行软件计算，只需考虑易学性和图形美。不管最终结果如何，都会有问题。 所以从flac软件学起，搞清楚理论背景。把理论搞清楚后，再选择一些相对简单的 软件比较好。这样对计算出来的结果心里有底。 2.通用软件功能确实强大，但针对性不强。例如，我们都研究岩石和土壤，土壤的本 构关系以及土壤与结构之间的接触相对复杂。如果是通用软件，你必须逐个设置，这很麻烦。当然，如果你学得很好，土壤力学的概念非常清晰，有限元的知识也非常丰富，这当 然不是问题。如果我们是新手，我认为一开始选择单元和网格有点困难。我知道很多人使 用通用软件，但他们只是照着这个例子，不知道为什么要这样设置。当情况发生变化时， 他们就是不知道该怎么做！当然，当我们学习软件时，我们不仅仅学习操作。我们知道重 要的原则。因此，我的建议是先学习易于使用的专业软件，这样你就可以通过学习软件来 驱动自己学习专业知识。例如，通过阅读《软件有效性手册》和《科学手册》，您将学到 很多东西。让你回顾一下岩石和土壤的一些理论，如本构、固结、渗流等，让你知道软件 是如何模拟的，以及它们的误差在哪里。此外，更好的软件会给你信心和成就感！当你遇 到专业软件时，如果你能先学习简单的软件，然后再学习复杂的软件，当然，你已经有了 一定的概念，而较难的软件也不会是问题。 3flac3d/flac2d，midas/gts，plaxis，ansys，abaqus 我认为科学研究FLAC、ABAQUS和ANSYS是可以的，但相对而言，ANSYS不适合岩土的数值计算。很适合做项目或设计MIDAS/GTS和PLAXIS。只要你掌握一个数字软件。4.通用软件：

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为岩土工程一个新的探索方向。许多学者已在这方面做了一些有意义的工作。例如，廖秋林等[2]基于ANSYS软件平台和Visual Basic语言编写的FLAC3D-ANSYS 接口程序；胡斌等[3]基于FLAC3D提供的初始单元模型和Fortran语言编写了FLAC3D前处理程序；王树仁等[4]应用MATLAB编写MIDAS/GTS-FLAC3D接 口程序等研究在很大程度上提高了FLAC3D数值模型的建造效率。但这些方法均 是通过接口程序将其他数值软件的模型转化成FLAC3D模型，受限于其他数值软 件的建模能力及应用人员的编程能力，很难实现含有多地层、形状复杂的地质模型构建。为此，本文基于三维图形处理软件RHINO及接口软件KUBRIX探讨了多地层、形状复杂的三维地质模型的创建。 2 软件介绍 2.1 建模软件 Rhinoceros(简称RHINO)强大的曲面建造能力和优质的模型结构生成使得它能够便捷高效地创建非常精确的三维模型。KUBRIX是ITASCA公司为其3D岩土工程分析软件所设计的用来构建高质量网格的一款专用软件。同时KUBRIX是一款能 和包括RHINO在内的实体建模软件集成合作的网格自动生成器，能智能、高效地控制网格单元大小和网格精度。 RHINO和KUBRIX协同工作原理是，首先在KUBRIX中进行目标FLAC3D网格 参数的设置，包括网格最大边缘长度、网格等级、生成网格相比较导入网格的节点相对偏移以及切割角等参数设定，之后导入在RHINO中生成的Ascii格式的三角形化网格文件(.STL文件)，KUBRIX会自动读取三角形化后的网格面和节点的数量信息并检查三角网格面在被赋予模型截面属性后自行相交情况并进行修复，之后KUBRIX会根据前面设置的参数对模型重新网格化并且进行网格面间的相交检查，最后成功生成FLAC3D网格文件(.flac3d)和生成FLAC3D网格所包含的网格面数目，节点数目以及不同属性模块的数目等信息文件。