midas gts 錨桿建模方法及問題

簡單就Midas GTS 中錨桿建模問題進行下匯總，并提出幾個問題，希望有人能解答：

1、gts錨桿建模有3種方法：桁架單元，植入式桁架單元、錨建模助手。

桁架單元：需要在網格劃分前設置錨桿線單元并進行網格劃分，錨固段可以劃分細點，自由段采用一個單元，且端頭的邊界線需要打斷，即產生一個節點，這樣節點就能耦合。然后劃分網格，再通過吸取單元把錨桿吸取出來就好了。問題：自由段使用一個單元，網格劃分時自由段周邊網格過度很不協調，有望進一步解決。

2、植入式桁架單元：最初應該來源于巷道支護，巷道支護的錨桿雖說是錨桿，其實機理就是土釘，說的直白點，壓根就不是錨桿，就是土釘。所以植入式桁架單元模擬的錨桿結果內力基本都是兩頭小中間大的分布模式，典型的土釘內力分布規律。植入式桁架單元模擬巷道中的錨桿還是合適的，但是模擬基坑中的錨桿就不對了，內力規律不對、機理不對、計算結果也不對。但是植入式桁架單元不許要和土層單元節點耦合，系統會自動尋找耦合點。

3、錨建模助手：錨建模助手提供的錨桿建模比較方便，只需要輸入起點，角度，自由段長度和錨固段長度就能夠建立錨桿，但是錨桿網格劃分尺寸好像是默認的尺寸，且必須施加預應力，也就是預應力施加選項不能為0。錨建模助手中的錨桿單元也是采用的植入式桁架單元，所以也不需要和土層節點耦合，不耦合也是可以計算的，且計算結果顯示是自由段是均勻的內力，到錨固段后就逐漸減小，至少內力分布趨勢是對的。但是詳細提取內力結果，有時候自由段內力分布也不均勻，錨固段最末端會出現一個比較大的值，內力分布曲線在末端會翹起來，有點不正常。

以上三種方法基本原理基本是通過錨桿錨固段節點和土層幾點耦合來求解錨桿內力的，至于錨桿錨固體和土層體界面的力學性能是體現不了的，個人覺得這樣會無法區分錨固體在粘性土和巖石中詳細區別，而只能簡單的從土體變形或錨桿和土體的相對變形將內力傳遞給錨桿（具體也不太清楚）。但是總的感覺是用這3種方法模擬錨桿，有點不合適。模擬土釘感覺還可以。

三種方法中，關于預應力的施加問題，從操作上來看，還是蠻好實現的，就是不知道midas具體是怎么實現的，希望有知道的童鞋能留言指導下。

如果想好好模擬錨桿，建議用flac模擬。如果一定要用midas，也可以，需要借助于gts中的接觸單元，來模擬錨桿和巖土體界面的力學性能，實現界面力的傳遞功能。接觸單元中有兩個很重要的指標需要輸入，一個是錨桿的法向剛度，另一個是剪切剛度，一般這兩個參數可以通過錨桿的拉拔試驗和測試來獲取，flac相關書籍中都有介紹，尤其是河海大學陳育明教授出版的flac書籍（不是廣告，這本書確實很不錯的）。采用接觸單元，基本能滿足錨桿的模擬需求了。

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