Tutorial midas GTS - MIDAS e

Transcripción

Tutorial midas GTS
Usando muro de contención para la Excavación Profunda en 3D y Cimentación con Pilas
1. Resumen
1) En este tutorial se incluye un archivo de inicio que ya contiene atributos y definidos
geometría. Un archivo de vídeo en formato MP4 * se incluye también.
2) El vídeo sólo se debe utilizar como una guía de referencia. Algunos métodos
alternativos de modelaje son demostrados en el vídeo.
3) Elemento y el tamaño de la malla, es decir, Tetra / Hexalow o alto orden, pueden
afectar a los resultados significativamente. Así que es una buena práctica utilizar el
archivo de inicio, tantas veces como sea posible definición de los diferentes tipos de
elementos de malla y el tamaño con el fin de reconocer la apreciar el motor de
mallado.
Tutorial Excavación Profunda midas GTS
2
1. Resumen
Pilas
Arena
Grava Arenosa
Barro
• Excavación profunda y apilados solera
• Modelo de material no lineal (MC)
• La creación de pilas desde elementos 1D
• Extracción de elementos 2D para muro de contención
Muro de
Retencion
3
• Abra 3D-Excavation(Start).gtb para empresar con las propriedades de los
materiales, los dibujos de fronteras de suelo y de pila. 3D-Excavation(Start).gtb
puede ser descargado en pagina www.midasuser.com>Civil
Enginnering>Product Tutorial>Crear MUSS ID>midas GTS>page4> 3D Deep
Excavation with Wall (Recomendado) .
http://en.midasuser.com/learning/tutorials_view.asp?pg=4&bid=80&strPro=&nCat=432
•Alternativamente, puede hacer sus propios dibujos e ingresar las
propriedades de los materiales siguiendo los pasos de las diapositivas 5 a 18.
4
2. Materiales
5
2. Parametros de Materiales
1
2
3
4
5
6
7
8
1
Arena (ID:1)
Solido
Arena (ID:1)
2
Grava Arenosa (ID:2)
Solido
Grava Arenosa (ID:2)
3
Barro (ID:3)
Solido
Barro (ID:3)
4
Monto (Base) (ID:4)
Solido
Monto (Base) de Hormigon
(ID:4)
Pila (ID:5)
Linea
Estructura de Hormigon (ID:5)
Pila (ID:1)
Muro (ID:6)
Plano
Estructura de Hormigon (ID:6)
Muro (ID:2)
Interfaz de Pila conSuelo (ID:7)
Linea
Interfaz de Pila
conSuelo (ID:3)
Interfaz de Pila con Monto
el (ID:8)
Linea
Interfaz de Pila con el
Monto (ID:8)
5
6
7
8
6
•File > Project Setting > Create on WP >
Rectangle (wire)…
•Titulo del Projecto: Excavation
•Tipo de Análisis : 3D
• Restricciones de Análisis: 3D
•Direccion de Gravedad: Z
•Haga Click en (Unit System) Ponga las
unidades como muestra la imagen.
•Haga Clic en [OK]
7
1
•Model > Property > Material > Add (Ground o
Structure) dependiendo de lo que diga la tabla en el
diapositivo 5 (2 previas)
2
3
8
•Model > Property > Material>>Add
•Inserte os parametros que muestra Material Table
•Model > Property > Property …
•Haga Clic Add (Structure)
•Name: Pile
•Type: Beam
•Tick on Sectional Library…
•Seleccione Solid Round y escriba el diametro como
muestra la imagen.
•Continue hasta que llene los 5 materiales
•Haga Clic en [Apply]
9
•Haga Clic en Add
•Name: Wall
•Type: Plane/Plane Stress
•Thickness: 0.2 m
•Haga Click en Add
•Name: Pile to Soil interface
•Type: Pile
•Ultimate Shear Force: 2000 KN/m
•Shear Stiffness modulus: 1000000
KN/m2
•Normal Stiffness modulus(Kn):
10000000 KN/m3
•Active Pile Tip Spring
•Tip Bearing Capacity: 2000 KN/m
•Tip Spring Stiffness: 1000000 KN/m
10
•Name: Pile to Raft interface
•Type: Pile
•Ultimate Shear Force: 1e+10 KN/m
•Shear Stiffness modulus: 100000000 KN/m2
•Normal Stiffness modulus(Kn): 1e+9 KN/m3
•Haga Clic en [Close]
11
•Model > Property > Attribute
•En Add drop list seleccione
Solid
•Name: Top Soil
•Element Type: Solid
•Material: 1: Sand
• Haga Clic en [Apply]
•Name: Mid Soil
•Material: 2: Sandy gravel
•Name: BotSoil
•Material: 3: Clay
•Name: Raft
•Material: 4: Concrete-raft
12
•En Add drop list seleccione Plane
•Name: Wall
•Element Type: Plate
•Material: 5: Concrete-Structure
•Property:2: Wall
•En Add drop list seleccione Line
•Name: Pile
•Element Type: Beam
•Material: 5: Concrete-Structure
•Property:1: Pile
•Haga Clic [OK]
•En Add drop list seleccione Line
•Name: Pile to Soil interface
•Element Type: Pile
•Property : 3: Pile to Soil interface
•Name: Pile to Raft interface
•Element Type: Pile
•Property : 4: Pile to Soil interface
13
3. Modelado de Geometria
•Geometry > Curve > Create 3D > Polyline (wire)…
•Active Close
•Location: (0,0,0), <60,0,0>, <0,60,0>, <-60,0,0>
•Arrastre mouse para conectar la ultima linea
•Location: (18,21,0), <24,0,0>, <0,18,0>, <-24,0,0>
•Haga Clic en [Cancel]
14
•Geometry > Point> Tabular Input…
•Ingrese la data de la tabla a la ventanilla
15
•Geometry > Transform > Translate
•Seleccione los puntos (1 compound)
•Direction: Z-Axis
•Seleccione Uniform Copy
•Distance: -10.3
•Number of Times: 1
16
•Geometry > Curve > Create 3D > Line …
•Seleccione Vertex Snap
•Use el mouse para seleccionar los nodos
correspondientes de arriva y abajo.
•Haga Clic en [Cancel]
17
•Geometry > Generator Feature > Extrude …
•Cambie el filtro de seleccion (selection filter) a Wire(W)
•Seleccione el area resaltada verde como muestra la imagen
• Extrusion Direction(Dirección de extrusión ): Elija el Z-Axis
• Active la caja de Reverse Direction
•Length: 3
• Active la caja de Solid
•Name:Excav#1
18
• Cambie el filtro de seleccion (selection filter) a Wire(W)
• Seleccione el area resaltada verde como muestra la imagen.
•Extrusion Direction(Dirección de extrusión ): Elija el Z-Axis
•Length: 7
•Active la caja de Solid
•Name:Excav#2
19
•Active la caja de Reverse Direction
•Length: 0.6
•Name:Excav#3 -Raft
•Haga clic en [Apply]
20
•Length: 2
•Name:Embedded limit for plate
• Haga Clic en [OK]
21
•Length: 3
•Name:Top Soil
22
• Seleccione el area resaltada verde como muestra la imagen
•Length: 15
•Name:Mid Soil
23
• Seleccione el area resaltada verde como muestra la imagen
•Length: 20
•Name:Bot Soil
24
•Seleccione los solidos marcados con caja
amarilla, haga clic en el boton derecho del
mouse y seleccione Transparency…
•Geometry > Shape Color…
•Seleccione todo
•Shape Type: Solid
25
Excav#1
•Geometry > Boolean Operation > Cut …
•Seleccione Master: Top Soil (Solid)
•Tool : Excav#1 (Solid)
•Desactive Delete Tool Object(s).
•OK
•Seleccione Master: Mid Soil (Solid)
•Tool : Excav#2, Excav#3 -Raft , y Embedded limit for
plate (Solids)
•Desactive Delete Tool Object(s).
•OK
•Check Duplicates
Front View
26
Hay 4 sólidos representan las excavaciones y 3 sólidos que representan la capa de suelo.
Hay muchas maneras de considerar la condición inicial en tierra. En este ejemplo, la
función de boolean cut se selecciona como la herramienta de elección.
•Seleccione Master: Mid Soil (Solid)
•Tool : Excav#2, Excav#3 -Raft , y Embedded limit for plate (Solids)
•Desactiva Delete Tool Object(s).
•OK
•Check Duplicates.
Sugerencia: Use la herramienta de selección para encapsular las Excav # 2, # 3 Excav-Raft, y el
límite de la placa incrustada (Sólidos)
como se muestra arriba.
27
• Seleccione los segmentos sólidos resaltados y haga
clic derecho en el ratón y seleccione Transparency…
•Geometry > Shape Color…
•Seleccione todo
•Shape Type: Solid
•Haga Clic en[OK]
28
4. Defina divisiones de mallados
•Mesh > Size Control > Along Edge …
•Cambie el punto de vista a Top view
•Seeding Method: Number of Division
•Seleccione todos las fronteras y
bordes en el plano (seleccione la
herramienta Polylineand y cruse las
lineas de las fronteras con la linea
dibujada seguido por doble click.
•Number of Divisions: 10
29
• Cambie el punto de vista a o Front view
•Seeding Method: Number of Division
•Seleccione los bordes mostrados en la
imagen.
•Number of Divisions: Como muestra la
imagen para cada seccion.
30
• Verifique las divisiones del mallado
31
•Seleccione los 3 bordes de segmentos solidos
que muestra la imagen
•Pressione el boton derecho del mouse y
seleccione Hide
32
5. Definir los Sets de Mallados (Mesh Sets)
•Mesh > Auto Mesh > Solid …
•Seleccione el segmento top solid
•Element Size: 1
•Attribute: 1: Top Soil
•Mesh Set: Excav#1
33
•Seleccione el segmento verde subrayado
en puntos rojos que muestra la imagen
•Element Size: 1
•Attribute: 2: Mid Soil
•Mesh Set: Excav#2
34
•Seleccione el segmento subrayado en
puntos rojos que muestra la imagen
•Element Size: 1
•Mesh Set: Excav#3-Raft
35
•Seleccione el segmento subrayado en
puntos rojos que muestra la imagen
•Element Size: 1
•Mesh Set: For plate
36
Una vez que las capas de excavación se han mallado, ocultar todos los sets de malla y sólo
muestre los sólidos
Sólidos: Excav # 1, Excav # 2, # 3 Excav-Raft, y el límite de para la placa incrustada (Embedded)
•Model > Element > Extract
Element …
•Seleccione Face
•Cambie la vista a Top View.
•Seleccione los 4 bordes
subrayados en rojo en la imagen.
•Attribute: 5: Wall
•Mesh Set: Wall
Top View
37
•En Works-Tree, haga clic en el boton derecho
del mouse en los segmentos solidos
subrayados en rojo y seleccione Show
38
Las divisiones del mallado que ya se han definido
reemplazarán tamaño de la malla usado por el comando •Mesh > Auto Mesh > Solid …
automesh.
•Seleccione el segmento top solid
•Division: 3
•Attribute: 1: Top Soil
•Mesh Set: Top soil
39
•Seleccione el segmento mid solid
•Division: 5
•Mesh Set: Mid soil
40
•Seleccione el segmento bot solid
•Division: 4
•Attribute: 3: BotSoil
•Mesh Set: Botsoil
41
•En Works-Tree haga clic con el boton derecho del
mouse en Mesh Set y seleccione Hide All
• Usted debe ser capaz de ver los bordes de las
pilas (líneas geométricas)
42
•Mesh > Auto Mesh > Edge …
•Seleccione todas las lineas (24 lineas)
•Number of Division: 1
•Attribute: 6: Pile
•Mesh Set: Piles
•Haga Clic en Advanced Option
•Desactive Merge Nodes
43
6. Crear los elementos de las pilas
•Model > Element > Create Pile …
•Seleccione todos los elemenots 1D (24
elementos)
•For Pile (3D) Element: 7: Pile to Soil interface
44
•Cambie la vista a Front view
• Esconda los elementos de las pilas (Vigas) oprimiendo
Hide y solo muestre el set de mallado Pile Soil interface.
•En Works-Tree Show muestre el segmento solido del
monto de hormigon (Raft) y suba la transparencia.
•Model > Element > Change Parameter …
•Cambie la seleccion del filtro 1D Element (O)
•Seleccione las partes incrustradas del set de mallado para
el interfaz de las pilas.
•Attribute: 1D
•8: Pile to raft interface
•Seleccione las puntas rojas (~55 elementos)como
muestra la imagen
•En Works-Tree Hide esconda el segmento solido del
monto de hormigon (Raft).
45
7. Defina las Condiciones de las Fronteras (Bordes)
•En Works-Tree Show active todos los sets de mallado
•Model > Boundary > Ground Support …
•En BC Set escriba : Ground Support
•Seleccione todos los sets de mallado
46
•En Works-Tree Show Only (solo
muestre) el set de mallado de las pilas
(Elementos de Vigas)
•En el tab de Analysis dentro del Work
Tree desactive Ground Support
•Model > Boundary > Supports …
•En BC Set escriba: Piles
•Seleccione todos los nodos de las pilas
•DOF: RZ
47
8. Defina las Cargas
•Model > Load > Self Weight …
•En Load Set escriba : SW
•Z: -1
•En Works-Tree seleccione el set
de mallado Excav#3-Raft y haga clic
en el boton derecho del mouse y
seleccione Show Only
•Cambie la vista Front view
•Model > Load > Pressure Load …
•En Load Set escriba: Raft pressure
•Type: Face Pressure
•Object Type: Element Face
•Seleccione la area subrayada en
rojo
•Direction: Normal
•P or P1: 200 KN
48
49
9. Cambie los atributos del elemento
•Model > Boundary > Change Element Attribute for CS …
•Seleccione el set de mallado monto de hormigon (Raft)
•Attribute: 4: Raft (monto de hormigon)
50
10. Defina las Etapas de Construcción
•En Works-Tree Show All muestre todos los sets de mallados
•Model > Construction Stage > Define Construction stage…
•Haga Clic en New
•Stage Name: Initialization
•En la ventanilla Set Data seleccione los sets de mallado, las cargas y
condicion de frontera subrayados en rojo en la imagen. Arrastre y
sueltelos en la ventanilla Activated Data
•Active: Clear Displacement
•Haga Clic en [Save]
51
•Haga Clic en New
•Stage Name: Installing Wall + Excav#1
•En la ventanilla Set Data seleccione los sets
de mallado subrayados en rojo. Arrastre y
Suelte a las ventanas Activated Data y
Deactivated Data.
•Show Elements: Activated
52
•Click on New
•Stage Name: Excav#2
• En la ventanilla Set Data seleccione los sets
Suelte a la ventana Deactivated Data.
53
•Click on New
•Stage Name: Excav#3
Suelte a la ventana Deactivated Data.
54
•Haga Clic en New
•Stage Name: Installing piles
Suelte a la ventana Activated Data.
55
•Haga Click en New
•Stage Name: Raft + Load
Suelte a la ventana Activated Data.
56
11. Realización de Análisis
•Analysis > Analysis Case …
•Haga Clic en Add
•Name: Excavation
•Analysis Type: Construction Stage
•Haga Click en Analysis Control
• Active Initial Stage for Stress Analysis
•Seleccione: Initialization
•Active K0Condition
•Analysis > Solve
57
12. Resultados
•En el fondo de Works Tree, vaya al tab Post como
muestra la imagen en rojo.
•Haga Doble click en Raft + Load
Steep>Displacement>DXYZ(V) para ver los
resultados de desplacamiento en las 3 direcciones.
58
•En el fondo de Works Tree, vaya al tab Model en
rojo y desactive mid y bot soil.
•En el fondo de Works Tree, vaya al tab Post como
muestra la imagen en rojo.
•Haga Doble click en Raft + Load Step>1D Element
Forces>Beam/Truss Fx para ver los resultados de
fuerza en las pilas en direccion x (horizontal).
59
•Haga Doble click en Raft + Load Step>1D
Element Forces>Beam My para ver los
resultados de momento en las pilas en
direccion y (horizontal).
60
•Haga click en Post Command >Visualization
>Clipping Plane para ver los resultados
haciendo corte de plano.
1
2
61
Final
•Haga click en Post >3D Element Stresses>Soil
SZZ’ Center para ver los resultados de
esfuerzos en la direcion z (vertical)
•Vaya a Define dentro de la ventanilla de Slice
Plane
•Oprima Reverse para cambiar la vista
1
3
2
62

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