基础例题5三维基坑开挖阶段 地下水渗流分析1GTS基础例题5.- 三维基坑开挖阶段地下水渗流分析运行GTS 概要 生成分析数据 属性 / 6 2D 几何 建模 矩形, 直线, 转换 / 14 交叉分割, 删除 / 16 生成二维网格 网格尺寸控制 / 18 映射网格k-线面 / 20 生成三维网格 建立网格 / 22 分析 节点水头 / 26 定义施工阶段 / 31 分析工况 / 37 分析 / 38 查看分析结果 总水头 / 40 孔隙压力 / 42 向量等值线(向量显示) / 441 2 61418222639GTS基础例题5GTS基础例题5建立有围护墙和围护板的模型,然后进行考虑排水的施工阶段分析。

在这里我们通过 直接在GTS里输入坐标建立二维单元之后，再扩展成三维的方式来建立。

然后在建立 的模型上定义边界条件按施工阶段进行排水分析，最后查看分析结果。

运行GTS运行程序。

1. 2. 3. 4.单位体系若设成了其它 的，点击单位体系右侧的 设为tonf, m, day。

运行GTS 程序。

点击 文件 > 新建打开新文件。

弹出项目设定对话框。

项目名称里输入‘基础例题 5’。

单位体系指定为‘tonf’, ‘m’, ‘day’。

其它的项使用设定的默认值。

点击 。

主菜单里选择视图 > 显示选项...。

一般表单的网格 > 节点显示指定为‘False’。

。

5. 6. 7. 8. 9.10. 点击1三维基坑开挖阶段地下水渗流分析概要此操作例题主要是对有围护墙和围护板的挖掘模型进行排水分析。

实际上并不建立围 护墙和围护板，而是将其按照边界条件来处理，建模主要是生成二维网格之后利用生 成的网格扩展成三维Hexa网格。

2 Soil Soil 310m3@2m6mWall4mSoil8m450m 60m20 m1m 9mZ Y XGTS 基础例题 5 - 1GTS 基础例题 5 - 2212mSoil1GTS基础例题5材料不同的部分及需要按照阶段来施工的网格都捆绑成网格组（Mesh Set），便于管 理。

网格组的名称如下。

土 1 土 2 土 3 土 4第一阶段 – 土 1 Diaphragm Wall 第一阶段 – 土 2 Stage 2 – 土 2 Stage 2 – 土 3 Stage 3GTS 基础例题 5 - 3此模型中并不建立充当结构材料的隔墙（Diaphragm Wall）。

3三维基坑开挖阶段地下水渗流分析各网格组的材料和特性如下。

属性 名称(号) 土 1 (1)网格组 名称 土 1 第一阶段 – 土 1 Stage 2 – 土 1 土 2 Stage 2 – 土 2 土 3 Stage 2 – 土 3 Stage 3 土 4 所有二维单元单元类型材料名称(号)实体土 1 (1)实体土 2 (2)土 2 (2)实体 实体 仅显示 (2D)土 3 (3) 土 4 (4) 仅显示 (5)土 3 (3) 土 4 (4) ㅡGTS 基础例题 5 - Table 1岩土材料的特征值如下。

材料号 k (kx = ky = kz) (m/day) Water Content 非饱和特性 1 土 1 2.4e-3 0.5 非饱和 (1) 2 土 2 4.8e-3 0.5 非饱和 (1) 3 土 3 6.0e-3 0.5 非饱和 (1) 4 土 4 7.2e-3 0.5 非饱和 (1)GTS 基础例题 5 - Table 24GTS基础例题5岩土材料里使用的非饱和特性的特征值如下。

号 函数类型 渗透函数 a n 函数类型 含水量 函数 1 非饱和 加德纳系数 0.1 3 Van Genuchten 0.3 0.6 0.1 2 2θr θsa n mGTS 基础例题 5 - Table 35三维基坑开挖阶段地下水渗流分析生成分析数据属性生成属性。

1. 2. 3. 4. 5.6.主菜单里选择模型 > 特性 > 属性…。

点击属性对话框里 选择‘实体’。

添加/修改实体属性对话框里号指定为‘1’， 名称处输入 ‘土 1’。

单元类型处指定为‘实体’。

为生成材料点击材料右侧的 。

的右侧 按钮。

7.GTS 基础例题 5 - 48. 9.添加/修改岩土材料对话框里确认号指定为‘1’。

名称处输入‘土 1’。

由于是指定进行渗流分析所需的材料，所以只输入渗流参数。

输入的值参考图GTS 基 础例题 5 – Table 2。

6GTS基础例题510. 渗流参数的kx, ky, kz里都输入‘2.4e-3’。

11. 体积含水量(W)里输入‘0.5’。

12. 勾选非饱和特性。

13. 点击非饱和特性右侧的 。

生成定义渗流材料所需的非饱和参数。

输入值参考图GTS 基础例题 5 – Table 3。

14. 非饱和特性 函数对话框里点击。

15. 添加/修改非饱和特性函数对话框里名称处输入‘非饱和’。

16. 渗透函数数据里将函数类型指定为‘加德纳系数’。

17. 渗透函数数据里a处输入‘0.1’。

18. 渗透函数数据里n处输入‘3’。

19. 含水量函数数据里函数类型指定为‘Van Genuchten’ 。

20. 含水量函数数据里Theta r处输入‘0.3’。

21. 含水量函数数据里Theta s处输入‘0.6’。

22. 含水量函数数据里a处输入‘0.1’。

23. 含水量函数数据里n处输入‘2’。

24. 含水量函数数据里m处输入‘2’。

25. 点击 26. 点击 28. 点击 。

。

按钮查看变化的图表。

27. 非饱和特性函数对话框里确认指定了‘非饱和’。

7三维基坑开挖阶段地下水渗流分析GTS 基础例题 5 - 58GTS 基础例题59GTS 基础例题 5 - 629. 添加/修改岩土材料对话框里非饱和特性处指定了‘非饱和’。

30. 添加/修改岩土材料对话框里点击。

31. 添加/修改实体属性对话框里材料处指定‘土 1’。

32. 点击。

三维基坑开挖阶段地下水渗流分析10 生成属性‘土 2’。

33.添加/修改实体属性对话框里号处指定为‘2’。

34.名称处输入‘土 2’。

35.单元类型处指定为‘实体’。

36.为生成材料点击材料右侧的。

37.添加/修改岩土材料对话框里号处指定为‘2’。

38.名称处输入‘土 2’。

39.渗流参数的kx, ky, kz处都输入‘4.8e-3’。

40.体积含水量(W)处输入‘0.5’。

41.勾选非饱和 特性。

42.非饱和特性处指定为‘非饱和’。

GTS 基础例题 5 - 743.添加/修改岩土材料对话框里点击。

44.添加/修改实体属性对话框里材料处指定为‘土 2’。

45.点击。

GTS 基础例题511生成属性‘土 3’。

46. 添加/修改实体属性对话框里号处指定为‘3’。

47. 名称处输入‘土 3’。

48. 单元类型处指定为‘实体’。

49. 为生成材料材料点击材料右侧的。

50. 添加/修改岩土材料对话框里号处指定为‘3’。

51. 名称处输入‘土 3’。

52. 渗流参数的kx, ky, kz 里都输入‘6.0e-3’。

53. 体积含水量(W)里输入‘0.5’。

54. 勾选非饱和特性。

55. 非饱和特性里指定为‘非饱和’。

GTS 基础例题 5 - 856. 添加/修改岩土材料对话框里点击。

57. 添加/修改实体属性对话框里材料指定为‘土 3’。

58. 点击。

三维基坑开挖阶段地下水渗流分析12 生成属性‘土 4’。

59.添加/修改实体属性对话框里号指定为‘4’。

60.名称里输入‘土 4’。

61.单元类型处输入‘实体’。

62.为生成材料点击材料右侧的。

63.添加/修改岩土材料对话框里号处输入‘4’。

64.名称处输入‘土 4’。

65.渗流参数的kx, ky, kz里都输入‘7.2e-3’。

66.体积含水量(W)里输入‘0.5’。

67.勾选非饱和特性。

68.非饱和特性指定为‘非饱和’。

GTS 基础例题 5 - 969.添加/修改岩土材料对话框里点击。

70.添加/修改 实体 属性对话框里材料处指定为‘土 4’。

71.点击。

GTS 基础例题513为生成实体单元，生成在临时生成的2D网格上使用的属性 ‘Plot Only’。

72. 属性对话框里点击右侧的。

73. 选择‘平面’。

74. 添加/修改平面属性对话框里号处指定为‘5’。

75. 名称处输入‘仅显示’。

76. 单元类型指定为‘仅显示(二维)’。

77. 添加/修改平面属性对话框里点击。

78. 属性对话框点击。

GTS 基础例题 5 - 10三维基坑开挖阶段地下水渗流分析14 二维几何建模矩形, 直线, 转换利用矩形和线来建立形状。

首先利用矩形功能生成整个岩土部分。

1. 视图工具条里点击法向。

2. 主菜单里选择几何 > 曲线 > 在工作平面上建立 > 二维矩形(线组)…。

3. 矩形的生成方法指定为。

4. 方法指定为‘坐标 x, y’。

5. 矩形对话框里确认显示为输入一个角点。

6. 确认未勾选生成面。

7. 位置处输入‘–30, 24’按回车。

8. 方法指定为‘相对距离 dx, dy’。

9. 矩形对话框里确认显示为输入对角点。

10. 位置处输入‘60, -24’后按回车。

11. 点击。

12. 视图工具条里点击缩放全部。

下面利用线生成区分施工阶段、围护墙和地层的线。

13. 主菜单里选择几何 > 曲线 > 在工作平面上建立 > 二维直线…。

14. 直线对话框里确认显示为输入开始位置。

15. 方法指定为‘坐标 x, y’。

16. 位置处输入‘-21, 24’后按回车。

17. 直线对话框里确认输入结束位置。

18. 方法指定为‘相对距离 dx, dy’。

19. 位置处输入‘0, -24’后按回车。

20. 重复步骤14到19的过程利用同样的方法生成从‘-20, 24’到‘0, -24’的直线。

21. 重复步骤14到19的过程利用同样的方法生成从‘-30, 18’到‘60, 0’的直线。

22. 点击。

由于生成的矩形非常大，所以需要将画面ZoomOut 才能准确的查看生成的矩形形状。

关于生成矩形的各种方法的详细说明参照联机帮助GTS基础例题523.模型窗口里选择在过程21里生成的直线。

24.主菜单里选择几何 > 转换 > 移动复制… 。

25.确认指定为方向和距离表单。

26.选择工具条里选择过滤指定为‘基准轴(A)’。

27.状态下工作目录树里选择基准 > ‘Z-轴’。

28.指定‘不等间距复制’。

29.距离处输入‘3@-2,-4,-2’。

30.点击。

GTS 基础例题 5 – 1115三维基坑开挖阶段地下水渗流分析16 交叉分割, 删除所有的线只有在交叉位置彼此分割的情况下才能正常的生成网格。