FLAC原理实例与应用指南.docx
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FLAC原理实例与应用指南.docx
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FLAC原理实例与应用指南
《FLAC原理实例与应用指南》FLAC实例分析教程
1
FLAC实例分析教程
刘波韩彦辉(美国)编著《FLAC原理实例与应用指南》
北京:
人民交通出版社,2005.9Appendix(附录)
版权所有:
人民交通出版社,ItascaConsultingGroup,USA
说明:
1.本实例分析教程是为方便读者学习、应用FLAC和FLAC3D而
编写的,作为《FLAC原理、实例与应用指南》一书的附录。
2.计算算例参考了ItascaConsultingGroup的培训算例,命令流的
解析旨在方便读者理解FLAC和FLAC3D建模及求解问题的一般原则
与步骤。
3.实例分析的算例中,FLAC算例是基于FLAC5.00版本、
FLAC3D算例是基于FLAC3D3.00版本实现计算分析的。
读者在学习
和研究相关算例时,请务必采用Itasca授权的合法版本进行分析计算。
4.本实例分析教程仅供读者参考,读者在参考本教程算例进行工
程分析时,编者对可能产生的任何问题概不负责。
编者
2005.10.18
《FLAC原理实例与应用指南》FLAC实例分析教程
2
Project:
[tunnel.prj]隧道分析--Example1-1
RecordTree
•[new]
•[tun1.sav]
oconfig
ogrid10,10
o;10*10建立网格
omodelelastic
o;设定为弹性模型
ogencircle5.0,5.02.0
o;生成圆,该圆圆心位置为(5.05.0),半径为2.0
ogroup'Tunnel:
strongrock'notnull
o;设定非零的区域为group'Tunnel:
strongrock'
omodelmohrnotnullgroup'Tunnel:
strongrock'
o;设定group'Tunnel:
strongrock'的非零模型的区域为弹性模型
opropdensity=2000.0bulk=1E8shear=3E7cohesion=1000000.0friction=35.0
dilation=0.0tension=0.0notnullgroup'Tunnel:
strongrock'
o;对group'Tunnel:
strongrock'的非空区域,设定模型材料参数。
密度2000,体积模量
1e8,剪切模量3e7,粘聚力1e6,内摩擦角35度,剪胀角0度,抗拉强度0。
ofixxyj1
o;在j=1处固定x、y方向的位移,即该处不允许出现位移
ofixxi11
o;在i=11处固定x方向的位移,即该处不允许出现x方向的位移
ofixxi1
o;在i=1处固定x方向的位移即该处不允许出现x方向的位移
ohistory1ydispi=6,j=11
o;设定第一监测对象为点i=6,j=11处的y方向位移
osetgravity=9.81
o;设定重力加速度为9.81
oset=large
o;设定大应变,即每一个step其格网座标自动更新
ohistory999unbalanced
osolveelastic
o;按弹性求解
•Branch:
branchA
o[tun2.sav]
modelnullregion65
o;modelnullregion命令可以用来设定零模型。
其中,region后的点为已建立的闭合区
域内的一点。
使用该命令后,可设定整个该闭合区域为零模型
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3
group'null'region65
;将该闭合区域设定为group'null'
groupdelete'null'
;删除group'null'
solve
•Branch:
branchB
o[tun3.sav]
group'Tunnel:
weakrock'notnull
modelmohrnotnullgroup'Tunnel:
weakrock'
;设定group'Tunnel:
weakrock'的非零区域为摩尔库仑模型
propdensity=2000.0bulk=1E8shear=3E7cohesion=0.0friction=35.0
dilation=0.0tension=0.0notnullgroup'Tunnel:
weakrock'
;设定模型材料参数
modelnullregion56
;设定region56为零模型
group'null'region56
;设定region56为group'null'
groupdelete'null'
;删除group'null'
cycle600
Materials(材料/基本模型的建立)
Project:
[strip.prj]条基试验--Example1-2
•[new]
•[st1.sav]'initialmodel'
oconfigextra5
o;在内存中为网格点和网格域预设不同数目偏移量
ogrid20,10
omodelelastic
ogroup'clay'notnull
omodelmohrnotnullgroup'clay'
o;建立几何模型
propdensity=2000.0bulk=5000000.0shear=2300000.0cohesion=100000.0
friction=0.0dilation=0.0tension=1.0E10notnullgroup'clay'
o;设定模型材料参数
ofixxyi121j1
ofixxi21j111
ofixxi1j111
o;设定边界条件
•[st2.sav]'preparetosolve'
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4
ofixxyi14j11
osetechooff
ocallload.fis
o;调用fish函数load.fis
oload
osetechooff
o;调用该命令可使输入的命令不在屏幕显示
ocallerr.fis
o;调用fish函数err.fis
oerr
ohistory1disp
o;设定第一监测对象为disp
ohistory2err
ohistory3load
ohistory4sol
•Branch:
vel=-1e-4
o[st3.sav]
initialyvelocity-1.0E-4i14j11
;初始化该区域y方向速度为-1.0e-4,
history999unbalanced
;监测最大不平衡力。
监测间隔为999步
cycle30000
;程序运行30000步
•Branch:
vel=-1e-3
o[st4.sav]
initialyvelocity-0.0010i14j11
;初始化该区域的y方向速度为-0.0010
history999unbalanced
cycle3000
•Branch:
vel=-1e-3(noten)
o[st5.sav]
modelmohrnotnullgroup'clay'
propdensity=2000.0bulk=5000000.0shear=2300000.0
cohesion=100000.0friction=0.0dilation=0.0tension=0.0notnullgroup
'clay'
;设定材料参数
initialyvelocity-0.0010i14j11
;在该区域初始化y方向速度
history999unbalanced
cycle3000
•Branch:
vel=-1e-3(grav)
o[st6.sav]
setgravity=9.81
freexyi24j11
;释放该区域被fix命令约束的移动限制
freeyi1j11
history999unbalanced
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5
solve
fixxyi14j11
initialyvelocity-0.0010i14j11
;初始化该区域y方向的速度
cycle3000
•Branch:
vel=-1e-2
o[st7.sav]
initialyvelocity-0.01i14j11
history999unbalanced
cycle1000
•Branch:
vel=-1e-2(noten)
o[st8.sav]
proptens0
initialyvelocity-0.01i14j11
history999unbalanced
cycle1000
;Name:
load
;Diagram:
defload
;自定义fish函数load
sum=0.0
loopi(1,4)
;设定循环
sum=sum+yforce(i,11)
endloop
load=2.0*sum/(x(4,11)+x(5,11))
disp=-ydisp(1,11)
end
;Name:
err
;Diagram:
deferr
sol=(2.0+pi)*1e5
:
pi为圆周率
err=(load-sol)/sol
end
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6
Project:
[arch.prj]马蹄型隧道--Example1-3
ProjectTree
•[new]
•[arch.sav]
oconfigextra5
ogrid20,20
o;建立20*20网格
omodelelastic
ogenarc10.0,10.015.0,10.0180.0
ogenline5.0,6.05.0,10.0
ogenline15.0,6.015.0,10.0
ogenline5.0,6.015.0,6.0
o;建立几何模型
omodelnullregion1211
ogroup'null'region1211
ogroupdelete'null'
o;挖掘马蹄形隧道
图1隧道的形成
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7
GridGeneration(模型网格的生成)
Project:
[slope.prj]边坡--Example1-4
ProjectTree
•[new]
•[slope.sav]
oconfig
ogrid40,28
ogen(0.0,0.0)(0.0,3.0)(5.0,3.0)(5.0,0.0)i111j19
ogen(5.0,0.0)(5.0,3.0)(20.0,3.0)(20.0,0.0)i1141j19
ogen(5.0,3.0)(9.0,10.0)(20.0,10.0)(20.0,3.0)i1141j929
o;建立几何模型
omodelelastici=1,10j=1,8
omodelelastici=11,40j=1,8
omodelelastici=11,40j=9,28
o;将各层分别设定为弹性模型
Project:
[joint.prj]倾斜节理--Example1-5
ProjectTree
•[new]
•[joint.sav]
oconfig
ogrid5,20
omodelelastic
ogenline0.0,3.05.0,14.0
ogenline0.0,5.05.0,16.0
omodelnullregion39
ogroup'null'region39
ogroupdelete'null'
o;建立几何模型
oinix0.0y5.0i1j8
oinix5.0y14.0i6j14
o;在设定区域增加指定方向和大小的偏移量
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图2:
边坡网格的形成
FLACv5.0.326&GIICv2.0.360
oinixadd0.0yadd-2.0nmregion18
o;在该区域令x坐标增加0.0,y坐标增加-2
ointerface1asidefrom1,4to6,14bsidefrom1,8to6,17
o设定分解面。
其中a面为点1,4到点6,14。
b面为点1,8到点6,17
ointerface1gluedkn=1.0E8ks=1.0E8
o;设定分解面参数。
法向刚度(应力\位移)kn为1.0e8,剪切刚度(应力\
位移)ks为1.0e8
ogenadjust
o;该命令可使用户自定义的网格更加平滑
FLACv4.0.307&GIICv1.11.326
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9
图3:
节理面网格的建立
Project:
[irslope.prj]Slopeoverlay--Example1-6
RecordTree
•[new]
•[irslope.sav]
oconfig
ogrid80,60
ogen(0.0,1000.0)(0.0,1600.0)(800.0,1600.0)(800.0,1000.0)ratio1.0,1.0i=1,81
j=1,61
o;建立四边形网格。
其中点(0.01000.0)在左下侧,其余3点为顺时针排
列。
Ratio命令设定xy两个方向的比例系数。
omodelelastic
otable1delete
o
otable1-2.584147121.83145842.99144367.441418106.51383134.21356
137.51333173.31309202.61286230.31278297.01265371.81249425.51238
493.81225560.51207641.81196685.71193752.41183
o;建立边界面1(table1)。
该边界面由18个点组成。
otable1800.61183
o;可以在已建立的边界面中添加点。
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10
ogentable1
o;生成边界面
omodelnullregion6650
ogroup'null'region6650
ogroupdelete'null'
o;删除group’null’
FLACv5.0.326&GIICv2.0.36
o
图4:
FLAC(5.00)界面图形
Project:
[compression.prj]--Example1-7
RecordTree
•[new]
•Branch:
Mohr-Coulomb
o[comp_1.sav]
config
grid12,10
gen(0.0,0.0)(0.0,.25)(.30,.25)(.30,0.0)ratio1.0,1.0i=1,13j=1,11
modelelastic
group'rock'notnull
modelmohrnotnullgroup'rock'
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11
;建立几何模型
propdensity=2500.0bulk=1.19E10shear=1.1E10cohesion=272000.0
friction=44.0dilation=0.0tension=200000.0notnullgroup'rock'
history1sxxi=6,j=1
;在点(6,1)处设定第一监测对象为sxx。
在flac中sxx,syy,
szz,sxy,syz和szx分别表示σxx,σyy,σzz,τxy,τyz和τzx.
history2sxxi=6,j=5
history3sxxi=6,j=10
history4xdispi=1,j=6
o[comp_2.sav]
initialxvelocity1.0E-9i1
initialxvelocity-1.0E-9i13
;设定监测对象
fixxyi1
fixxyi13
;设定边界条件
oBranch:
dry
[comp_3.sav]
history999unbalanced
cycle15000
;求解问题
oBranch:
addporepressure
[comp_4.sav]
initialpp100000.0
;初始化。
pp为孔隙水压力
history999unbalanced
cycle15000
•Branch:
Hoek-Brown
o[comp_5.sav]
config
grid12,10
gen(0.0,0.0)(0.0,.25)(.30,.25)(.30,0.0)ratio1.0,1.0i=1,13j=1,11
modelelastic
group'rock'notnull
modelhoeknotnullgroup'rock'
;建立几何模型
propdensity=2500.0bulk=1.19000003E10shear=1.10000005E10
hbs=0.003865hbmb=1.7hba=0.5hbsigci=3.0E7hbs3cv=0.0notnull
group'rock'
;设定模型材料参数
history1sxxi=6,j=1
history2sxxi=6,j=5
history3sxxi=6,j=10
history4xdispi=1,j=6
;设定监测对象
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o[comp_6.sav]
initialxvelocity1.0E-9i1
initialxvelocity-1.0E-9i13
;初始化
fixxyi1
fixxyi13
;设定边界条件
o[comp_7.sav]
history999unbalanced
cycle15000
o[comp_8.sav]
cycle5000
;求解问题
•Branch:
Hoek-Brown
(2)
o[comp_9.sav]
config
grid12,10
gen(0.0,0.0)(0.0,.25)(.30,.25)(.30,0.0)ratio1.0,1.0i=1,13j=1,11
modelelastic
group'rock'notnull
modelhoeknotnullgroup'rock'
;建立几何模型
propdensity=2500.0bulk=1.19000003E10shear=1.10000005E10
hbs=0.003865hbmb=1.7hba=0.5hbsigci=3.0E7hbs3cv=1e20notnull
group'rock'
;设定模型材料参数
history1sxxi=6,j=1
history2sxxi=6,j=5
history3sxxi=6,j=10
history4xdispi=1,j=6
;设定检测对象
o[comp_10.sav]
initialxvelocity1.0E-9i1
initialxvelocity-1.0E-9i13
;初始化
fixxyi1
fixxyi13
o[comp_11.sav]
history999unbalanced
cycle15000
o[comp_12.sav]
cycle5000
•Branch:
Hoek-Brown(3)
o[comp_13.sav]
config
grid12,10
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13
gen(0.0,0.0)(0.0,.25)(.30,.25)(.30,0.0)ratio1.0,1.0i=1,13j=1,11
modelelastic
group'rock'notnull
modelhoeknotnullgroup'rock'
建立几何模型
propdensity=2500.0bulk=1.19000003E10shear=1.10000005E10
hbs=0.003865hbmb=1.7hba=0.5hbsigci=3.0E7hbs3cv=1e20stable=1
notnullgroup'r
- 配套讲稿:
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