某大学FLACFLACD在岩土工程中的应用讲义

FLAC/FLAC3D在岩土工程中的应用主要内容FLAC3D软件简介基本原理前后处理FISH语言简介流-固耦合分析初始应力的生成接触单元与应用完全非线性的动力分析自定义本构模型结构单元及应用FLAC(2D)GIIC操作接触面设置流体计算FLAC3D软件简介基本原理前后处理FISH语言简介流-固耦合分析初始应力的生成接触单元与应用完全非线性的动力分析自定义本构模型的基本方法结构单元及应用软件介绍FastLagrangianAnalysisofContinua美国Itasca咨询公司开发2D程序(1986)1990年代初引入中国有限差分法(FDM)DOS版→2.0→2.1→3.0→3.1Itasca其他软件软件介绍应用：岩土力学分析，例矿体滑坡、煤矿开采沉陷预测、水利枢纽岩体稳定性分析、采矿巷道稳定性研究等岩土工程、采矿工程、水利工程、地质工程特色：大应变模拟完全动态运动方程使得FLAC3D在模拟物理上的不稳定过程不存在数值上的障碍动力分析功能——地震工程衬砌功能——地下工程可开发功能FLAC3D软件简介基本原理前后处理FISH语言简介流-固耦合分析初始应力的生成接触单元与应用完全非线性的动力分析自定义本构模型的基本方法结构单元及应用有限差分法古老的方法(上世纪40年代)用差分格式转化控制方程中的微商格式流体力学；土工渗流问题；固结FDM&FEM的混合求解FDM的新进展Lagrangian网格源自流体力学中的拉格朗日法跟踪流体质点的运动状态跟踪固体力学中结点，按时步用Lagrangian法研究网格节点的运动节点和单元随材料移动，边界和接触面与单元的边缘一致固体力学大变形理论法国数学家、物理学家拉格朗日

空间混合离散技术结构域离散为可由四面体单元组合形成的五面体或六面体等单元以为基本单元(常应力、常应变)体应变的计算：偏应变的计算：空间混合离散技术+/2=Lagrangian格式动量平衡方程F(t)m牛顿运动定律对于连续体在静力平衡条件下，加速度项为0，方程变为平衡方程Case-1自由落体的模拟G=mgS=1/2gt2=20m命令流：configdyngenzonbrisize111inixmul0.1ym0.1zm0.1modelelaspropbulk3e8shear1e8inidens1000setgrav00-10solveage2Case-1自由落体的模拟(movie)FLAC3D的求解过程平衡方程(动量方程)应力—应变关系(本构模型)Gauss定律单元积分应变率速度节点力新的应力对所有的网格节点对所有单元FLAC3D中的本构模型FLAC3D软件简介基本原理前后处理FISH语言简介流-固耦合分析初始应力的生成接触单元与应用完全非线性的动力分析自定义本构模型的基本方法结构单元及应用FLAC3D的前后处理命令驱动(推荐)程序控制图形界面接口计算模型输出指定本构模型及参数指定初始条件及边界条件，指定结构单元指定接触面指定自定义变量及函数(FISH)求解过程的变量跟踪进行求解模型输出菜单驱动(计算模式)命令栏菜单驱动(Plot)Ca岁se宾-2一个采最简川单的亲例子ge投n寒zo蜻n垂br床i愧si抓ze附3挡3彼3;建立碍网格mo晨de旦l塌el势as;材料瓶参数pr盖op坏b候ul倘k香3e因8宽sh门ea粗r拒1e窄8in订i赏de鹿ns涂2南00渠0;初始谦条件fi脾x钻z惭ra线n贞z伐-.敢1叉.1;边界虏条件fi历x决x饲ra告n荷x李-.穿1秧.1fi饮x单x画ra延n参x蛾2.谱9汇3.雨1fi谨x绞y胜ra者n舍y校-.只1妨.1fi牵x挣y佛ra裂n卡y吼2.战9蚂3.基1se疗t职gr循av糊0士0币-仁10so喂lv赵e;求解ap匆p廉ns伞tr博-忍10启e4响r按an饲z别3弦x马1迷2拜y柏1拢2so尼lv薯eRU室N胞FL外AC3D前后垦处理代功能借的优蓝点多种zo毛ne类型后处事理快贵捷、劈燕方便转、丰杜富计算枕过程鱼中的hi追st变量剩动态骨显示FI只SH可进劣行参林数化灾模型盟设计单元屑状态仔的可汤编程计算牵暂停食时的俗后处虾理与寻可保健存FL钓AC3D软件烈简介基本织原理前后送处理FI引SH语言鸡简介流-固耦跌合分漂析初始宅应力蚊的生帝成接触锈单元段与应莲用完全欣非线针性的机动力弟分析自定粗义本纵构模床型的致基本画方法结构谈单元矛及应铺用FI钥SH语言湾简介软件顺自带敌的编便程语辣言语法飞简单xx兴x……en役d_担xx搭x注意幼事项与FL匆AC本身坛的关纸键字历冲突保留痰字不盯可缩锯写变量详可不昏定义案，因致此注炎意检疼查程抢序pr悄in住t室fi帝shta桑bl夹e,念e舰xt君ra等命厅令使既用Ca捆se览-3万F焦IS婆H与建辜模两个订圆形渗隧道贴的连眨接部敬分变直惊径的璃隧道率部分主要引内容软件瓦简介基本辜原理前后抢处理FI寄SH语言已简介流-固耦仰合分劝析接触搭单元粥与应愧用完全革非线碧性的拉动力镰分析自定仪义本址构模院型的茄基本黄方法结构惭单元形及应按用FL算AC3D流-固耦贼合分离析(单相径流)基本烦功能理论浮框架计算粥模式渗流讨边界胡条件纽奉，初锁始条座件单渗晃流计浓算及霉渗流赠耦合酒计算基本例功能渗流盒各向太同性获、各雅向异领性不同仆的渗励流模处型和凶属性流体畏压力霞，涌丧入量开，渗州漏量沸和不塔渗水但边界抽水闲井、探点源促、体垄积源饱和牧渗流堤可采考用显创式差捆分法升、隐吧式差报分法非饱腿和渗掌流采用欲显式租差分调法渗流-固体-热的耦开合流体骆和固嗓体的更耦合坦程度锁依赖灾于土烟体颗撞粒(骨架)的压顿缩程酱度，登用Bi解ot系数孩表示喝颗粒缓的可寻压缩豆程度墨。循环说荷载羞引起肥的动烛水压做力变能化和土体魂液化。地下搞水模探拟方责法有效齐应力钱计算不耦拜合孔压治为了果正确脑计算洞有效架应力渗流职计算民已得乱到孔记压分众布饱和有水梦面线伪的部聋分饱手和力学彩变形荡产生触孔压静力挖或者霞动力不排庭水孔蓝压或合液化流固手耦合距计算省模式时间盒比例有效寇应力险计算不设员置CO叼NF罪IG似F引lu拨id孔压徐不改冈变设置岁孔压斜分布IN衡IT泛IA渗L条ppWA课TE蠢R沿ta阔bl慰eWA嗽TE哈R劣de合ns贷it你yWA溉TE爷R茫ta愁bl移e伟fa绢ceSE视T括gr般av膛it匠y手动剧设置干湿富密度设置CO磁NF轨IG贵f百lu后id设置箭土体干密浸度渗流鄙模型MO沉DE串L济fl释_i穴so辜tr甘op梢icMO锻DE桂L安fl黑_a皱ni溜so醋tr而op浪icMO并DE帽L遵fl盾_n缴ul想lSE恨T俯fl张ui踏d冻of励fse傲t骂WA洋TE闲R次bu增lk浙=砖0无渗匠流模笨式渗流外模式不耦开合计锤算CO润NF信IG虽f允lu让idSE配Tme阵ch袖o恼ff正确半的渗寺透系广数得到揉孔压婶分布宇和水蹲面线稳态裳渗流肤可以温减小KfCO庙NF更IG鞋f监lu叹idSE飘Tfl孝ui路d暖of昆f正确遍的流开体模矿量Kf不需土要渗锣透系眨数单渗农流模射式单力桶学模唉式流固拌耦合均计算CO焦NF陕IG雄f摔lu谜idSE掩T产fl育ui呼d歉on真实年的流挪体模您量Kf和渗烘透系该数耦合佳方式DpDevDsDevDp计算苹模式手动便调整慌的ST浸EP求解主从蔑进程缩慧的SO峡LV明E求解自动ST喇EP求解流固进耦合龄的计月算方峡法手动己调整茎的ST顽EP求解SE敏T迟fl焦ui我d享on炊m零ec亭h材of每fST僚EPSE坐T根fl虽ui驻d牵of腥f乏me烟ch割o干nST僚EP主从屑进程秤的SO从LV日E求解SE量T皂me绪ch麦f党or猜ceSE畏T施me恰ch画s荒ub哨st嫩ep表n译a扁ut脏o骆(从进木程)SE杨T骑me芬ch贡s黑ub荒st要ep青m鼓(主进凶程)SO捐LV怠E亡ag纽奉e自动ST旬EP求解ST寨EP渗流引问题(C肢ON久FI姨Gfl停ui作d)分析案步骤时间总比例(ts,壳tc)稳态不排骡水状但态相当扰动灭类型力学堪扰动孔压你扰动流固候刚度灯比Rk是否>>另>1完全午耦合屑模式时间京比例僵相当月；力坊学扰形动渗流剩边界愉条件袍，初鹅始条便件默认篮的边鹅界条厦件是殖不透迈水边充界孔隙窃压力微自由(不透秤水边元界)固定纠孔隙惭水压经力(透水宅边界)如：想井孔隙抬压力诞，孔撒隙率以，饱调和度充和流郑体属龄性的撇初始煤分布蜓可以龟用IN扛IT阿IA非L命令圣或者PR甜OP糖ER仿TY命令霉定义衰。Ca杆se肤-4真空偷预压修的简询单模析拟孔压透边界绣条件ts>>鞠tc长期流分析(排水)Rk>>葵1骨架掌很软孔压省扰动进行bi滴ot才_m扇od调整砂层软土肚层粘土新层PV援D2m8m10堆mDa惊ta筐f雄il历e:数值萍分析肤过程(m衫ov亦ie佛)初始罢应力俩的生贡成为什贸么要少单独男列出控？分析引过程慰中出谋现的拐很多四问题词都与舅初始殃应力际是否泰合理赠有关手册绢中的柔例子净五花辽八门生成油方法弹性辆求解更改鲜强度接参数领的弹暮塑性梢求解设置述初始漠应力森的弹睬塑性船求解存在桑水压殖力的极初始朋应力贩生成水下才建筑译的初展始应幸力生柄成弹性该求解模型尺寸单元数量密度KGU1×1×2(m3)1×1×2200030MPa10MPa0.35ge阀n臭zo踢n袜br斤i渠si小ze耐1欺1庆2m诱el东aspr取op松b孕ul赚k鸣3e眉7盘sh屑ea减r反1e谦7fi遵x蒜z担ra躲n殊z秩0fi玩x枝x食ra包n求x圾0fi分x火x为ra宗n厉x姜1fi卖x爪y绞ra嗽n别y辱0fi缠x州y柳ra死n万y壳1in望i坟de撕ns居2状00周0se踪蝶t鼻gr葡av蠢0叹0绝-龟10so苏lv盘eSt会ep刷=许1然62sz系=达-4完0e扛3sx惩=及-2伸1.赏54皱e3更改存强度琴参数藏的弹督塑性孝求解模型尺寸单元数量密度KGcfu1×1×2(m3)1×1×2200030MPa10MPa10kPa150.35ge摸n唱zo功n兆br疾i欠si裁ze脱1虫1哈2mo播de粘l体mo攀hrpr贴op浪b辽ul推k催3e蚂7迈sh焦ea杨r露1e留7c担1e柴10f叨15te捐n淡1e鬼10fi锯x多z燥ra御n扭z纪0fi即x鬼x某ra气n脱x旬0fi彼x伸x莫ra速n质x挨1fi总x评y相ra腹n阿y葡0fi慨x即y瓣ra葱n弹y境1in嘱i誉de葵ns葡2烫00袜0se忘t蠢gr海av草0纯0世-床10so夸lv余epr机op取b非ul虑k先3e魄7莲sh酬ea旁r乎1e她7c伞10渗e3f惕15te各n株0so吓lv腔eSt持ep菠=毅1胸63sz舞=踪蝶-4棵0e冷3sx早=滩-2冰1.梨54荡e3Or胖:窄so晴lv掠e诞el害as迎ti戏c设置班初始共应力躬的弹述塑性饮求解模型尺寸单元数量密度KGcfu1×1×2(m3)1×1×2200030MPa10MPa10kPa150.35ge该n匪zo硬n弯br悉i导si僻ze歌1渣1艺2mo隶de盛l挪mo示hrpr坐op枝b漂ul誉k亲3e逆7合sh向ea害r胸1e供7c售10遵e3丝式f墓1夹5找te屿n娃0fi庸x比z掉ra拆n理z信0fi岂x奶x片ra轿n嗽x额0fi育x渣x堂ra锋n稼x豆1fi义x划y励ra堤n姐y曾0fi考x秒y逆ra绒n述y答1in疫i剥de帅ns萍2最00温0in笋i带sz宵z闷-4挥0e图3真gr督ad淡0妹0茄2缎0e羞3晌ra御n草z赖0宪2in窑isy水y-2挠0e睛3测gr圣ad遭0糕0趣1驾0e稀3桶ra晃n中z标0寻2in拐isx报x-2捷0e乡丰3披gr搜ad窃0剧0纳1值0e毒3央ra柴n筹z喜0屡2se穗t钓gr赚av抛0虚0愤-附10so功lv纳eSt繁ep等=0sz易=攀-4琴0e屿3sx=乐-2胆0e夸3存在脊水压叠力的垃初始夏应力咸生成模型尺寸单元数量饱和密度KGcfu水位线孔隙率1×1×2(m3)1×1×2200030MPa10MPa10kPa150.351m0.5ge镜n食zo润n昼br酒i秋si赶ze闭1扒1膝2mo笛de佩l低mpr镇op触b宴ul把k废3e件7川sh影ea舰r联1e钞7c产10可e1雷0径f杠15悟t与en宵1采e1沟0fi怪x偷z铅ra陷n蒙z就0fi膛x咽x熔ra龟n虎x句0fi矛x约x买ra斜n捐x讽1fi遮x参y涝ra溪n所y蜻0fi顶x否y翁ra御n激y姿1in触i井de驻ns图2医00党0僻ra竭n搞z馆0阔1in衰i粥de杜ns姓1抓50孙0相ra淘n弊z帜1仇2in惊i而sz吸z迅-3朋5e沟3江gr蹄ad装0徒0浙2咱0e件3丘r蒸an湿z译0往1in念i开sy小y慎-1齿7.亲5e甩3韵gr普ad诵0乐0网1忠0e承3偶r岂an美z谱0巷1in爽i泊sx霉x蒜-1袍7.吼5e蚁3零gr解ad颈0远0多1佳0e顷3裕r迷an发z时0毕1in狡i凶sz震z乏-1司5e户3菜gr辜ad宾0茅0辣1仪5e浅3悄r脚an卡z泰1骗2in趋i豆sy分y悟-7爽.5管e3日gr坦ad延0陕0疼7今.5遍e3暂r胜an倦z确1窜2in悔i嚼sx适x穷-7锻.5肝e3蒙gr检ad钓0离0献7辜.5竖e3高r耍an粉z激1伶2in格i榨pp缺1揉0e慰3各gr迹ad李0判0献-汉10棉e3忙r肉an菜z盒0作1se角t伯gr荒av恩0铃0城-例10St珠ep胜=83sz腔=凑-3紧3.疗75宗e3sx=俊-2殊3.翼21逮e3rd费=rs董–少n×较s×rf水下旋建筑残的初终始应榴力生兼成模型尺寸单元数量饱和密度KGcfu水位线1×1×2(m3)1×1×2200030MPa10MPa10kPa150.353mge千n精zo涛n铲br权i依si息ze登1掌1货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