MIDAS GTS-FLAC(3D)耦合建模新方法及其应用

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土木建筑与环境工程第３２卷

图２三维计算模型及网格划分图

下伏采空区矾水沟大桥由桥面、托梁、桥墩和墩台４部分组成。桥梁结构示意图如图３（ａ）所示。受地下双层采空区直接影响的墩台及其沉陷变形结果如图３（ｂ）所示，该结果与现场实际情况比较吻合。

图３桥梁结构与墩台沉降变形图

考虑回采时间顺序、采空区覆岩空间结构以及施工工序效应，由数值模拟计算分析了隧道衬砌、桥梁结构，以及墩台的变形和应力分布特征。

上述计算分析结果，为指导采空区注浆处治设计及对桥隧结构关键部位采取安全工程对策，提供了决策依据和参考。

３．２ＭＩＤＡＳ／ＧＴＳ与ＦＬＡＣ如耦合建模方法优点与直接开发ＦＬＡＣ３Ｄ前处理程序相比，基于ＭＩＤＡＳ／ＧＴＳ建模的数据转换仅需对数据的编排格式进行调整，易于实现；ＭＡＴＬＡＢ具有强大的矩阵运算能力，而ＭＡＴＩ。ＡＢ语言又被称为“演算纸式的科学计算语言”，程序编写比较简单，并可直接利用ＭＡＴＩ。ＡＢ内部的众多函数，因此，利用ＭＡＴＬＡＢ编写接口程序比用其他高级程序设计语言要容易。

与利用三维建模软件与ＦＬＡＣ３Ｄ联接建模方法相比，ＭＩＤＡＳ／ＧＴ孓ＦＬＡＣ３Ｄ耦合建模方法克服了地学建模软件的局限性，利用ＭＩＤＡＳ／ＧＴＳ的几何建模的强大功能、灵活性强的网格划分以及具有网格局部化处理功能等优势，拓展了该方法的适用性。

与基于ＡＮＳＹＳ等软件的ＦＬＡＣ３Ｄ建模方法相比，ＭＩＤＡＳ／ＧＴＳ与ＡｕｔｏＣＡＤ软件的数据接口更为方便，其内置的地形数据生成器可以直接读取。ＤＸＦ格式的地形等高线数据，通过鼠标选取所需的等高线数据范围后，即可直接生成复杂曲面，对于复杂地表和非平面界限多岩层地质体建模具有很大优势，可省去利用第三方软件（或通过编程）进行数据读取的工作，从ＡｕｔｏＣＡＤ数据到有限元建模一步到位，非常简便。

综上所述，ＭＩＤＡＳ／ＧＴＳ兼有三维地学建模软件的强大几何建模功能和有限元软件的优秀网格划分功能，数据输入、输出接口良好，实现复杂三维工程建模和数据转换方面优势明显。

４结论

１）通过对国内外大量相关文献的分析，针对ＦＩ。ＡＣ３Ｄ面向复杂地质体与结构工程前处理建模存在的技术困难与不足，提出ＭＩＤＡＳ／ＧＴＳ－ＦＩ，ＡＣ３Ｄ耦合建模新方法。

２）基于对ＭＩＤＡＳ／ＧＴＳ与ＦＩ。ＡＣ３０２类软件中单元、节点数据关系的差异分析，应用ＭＡＴＬＡＢ编写ＭＩＤＡＳ／ＧＴＳ－ＦＩ。ＡＣ３Ｄ接口程序，成功实现了ＭＩＤＡＳ／ＧＴＳ环境下建模的单元、节点信息导入ＦＩ。ＡＣ３Ｄ的数据转换。

３）工程实例验证表明，ＭＩＤＡＳ／ＧＴＳ－ＦＩ。ＡＣ３０耦合建模方法可行、有效，优势明显，为ＦＬＡＣ３Ｄ构建三维复杂工程模型提供了新的思路。

参考文献：

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MIDAS/GTS-FLAC~(3D)耦合建模新方法及其应用

作者：王树仁， 张海清， WANG Shu-ren， ZHANG Hai-qing

作者单位：燕山大学建筑工程与力学学院,河北,秦皇岛,066004

刊名：

土木建筑与环境工程

英文刊名：JOURNAL OF CHONGQING JIANZHU UNIVERSITY

年，卷(期)：2010,32(1)

被引用次数：2次

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1.钟志辉.刘祚秋.杨光华.张玉成.ZHONG Zhi-hui.LIU Zuo-qiu.YANG Guang-hua.ZHANG Yu--cheng基于

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引证文献(2条)

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2.王阳平.崔颖辉基于Midas/Gts的FLAC3D的建模方法[期刊论文]-北方工业大学学报 2010(3)

本文链接：https://www.wendangku.net/doc/953796661.html,/Periodical_cqjzdxxb201001003.aspx