FLAC3D实例分析教程2

《FLAC原理实例与应用指南》FLAC实例分析教程1FLAC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2Project:[tunnel.prj]隧道分析--Example1-1RecordTree•[new]•[tun1.sav]oconfigogrid10,10o；10*10建立网格omodelelastico；设定为弹性模型ogencircle5.0,5.02.0o；生成圆,该圆圆心位置为（5.05.0），半径为2.0ogroup'Tunnel:strongrock'notnullo；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=35.0dilation=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。ofixxyj1o；在j＝1处固定x、y方向的位移，即该处不允许出现位移ofixxi11o；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ofixxi1o；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=11o；设定第一监测对象为点i＝6，j＝11处的y方向位移osetgravity=9.81o；设定重力加速度为9.81oset=largeo；设定大应变，即每一个step其格网座标自动更新ohistory999unbalancedosolveelastico；按弹性求解•Branch:branchAo[tun2.sav]ƒmodelnullregion65o；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《FLAC原理实例与应用指南》FLAC实例分析教程3ƒgroup'null'region65ƒ；将该闭合区域设定为group'null'ƒgroupdelete'null'ƒ；删除group'null'ƒsolve•Branch:branchBo[tun3.sav]ƒgroup'Tunnel:weakrock'notnullƒmodelmohrnotnullgroup'Tunnel:weakrock'ƒ；设定group'Tunnel:weakrock'的非零区域为摩尔库仑模型ƒpropdensity=2000.0bulk=1E8shear=3E7cohesion=0.0friction=35.0dilation=0.0tension=0.0notnullgroup'Tunnel:weakrock'ƒ；设定模型材料参数ƒmodelnullregion56ƒ；设定region56为零模型ƒgroup'null'region56ƒ；设定region56为group'null'ƒgroupdelete'null'ƒ；删除group'null'ƒcycle600Materials（材料/基本模型的建立）Project:[strip.prj]条基试验--Example1-2•[new]•[st1.sav]'initialmodel'oconfigextra5o；在内存中为网格点和网格域预设不同数目偏移量ogrid20,10omodelelasticogroup'clay'notnullomodelmohrnotnullgroup'clay'o；建立几何模型propdensity=2000.0bulk=5000000.0shear=2300000.0cohesion=100000.0friction=0.0dilation=0.0tension=1.0E10notnullgroup'clay'o；设定模型材料参数ofixxyi121j1ofixxi21j111ofixxi1j111o；设定边界条件•[st2.sav]'preparetosolve'《FLAC原理实例与应用指南》FLAC实例分析教程4ofixxyi14j11osetechooffocallload.fiso；调用fish函数load.fisoloadosetechooffo；调用该命令可使输入的命令不在屏幕显示ocallerr.fiso；调用fish函数err.fisoerrohistory1dispo；设定第一监测对象为dispohistory2errohistory3loadohistory4sol•Branch:vel=-1e-4o[st3.sav]ƒinitialyvelocity-1.0E-4i14j11ƒ；初始化该区域y方向速度为-1.0e-4，ƒhistory999unbalancedƒ；监测最大不平衡力。监测间隔为999步ƒcycle30000ƒ；程序运行30000步•Branch:vel=-1e-3o[st4.sav]ƒinitialyvelocity-0.0010i14j11ƒ；初始化该区域的y方向速度为-0.0010ƒhistory999unbalancedƒcycle3000•Branch:vel=-1e-3(noten)o[st5.sav]ƒmodelmohrnotnullgroup'clay'ƒpropdensity=2000.0bulk=5000000.0shear=2300000.0cohesion=100000.0friction=0.0dilation=0.0tension=0.0notnullgroup'clay'ƒ；设定材料参数ƒinitialyvelocity-0.0010i14j11ƒ；在该区域初始化y方向速度ƒhistory999unbalancedƒcycle3000•Branch:vel=-1e-3(grav)o[st6.sav]ƒsetgravity=9.81ƒfreexyi24j11ƒ；释放该区域被fix命令约束的移动限制ƒfreeyi1j11ƒhistory999unbalanced《FLAC原理实例与应用指南》FLAC实例分析教程5ƒsolveƒfixxyi14j11ƒinitialyvelocity-0.0010i14j11ƒ；初始化该区域y方向的速度ƒcycle3000•Branch:vel=-1e-2o[st7.sav]ƒinitialyvelocity-0.01i14j11ƒhistory999unbalancedƒcycle1000•Branch:vel=-1e-2(noten)o[st8.sav]ƒproptens0ƒinitialyvelocity-0.01i14j11ƒhistory999unbalancedƒcycle1000;Name:load;Diagram:defload；自定义fish函数loadsum=0.0loopi(1,4)；设定循环sum=sum+yforce(i,11)endloopload=2.0*sum/(x(4,11)+x(5,11))disp=-ydisp(1,11)end;Name:err;Diagram:deferrsol=(2.0+pi)*1e5：pi为圆周率err=(load-sol)/solend《FLAC原理实例与应用指南》FLAC实例分析教程6Project:[arch.prj]马蹄型隧道--Example1-3ProjectTree•[new]•[arch.sav]oconfigextra5ogrid20,20o；建立20*20网格omodelelasticogenarc10.0,10.015.0,10.0180.0ogenline5.0,6.05.0,10.0ogenline15.0,6.015.0,10.0ogenline5.0,6.015.0,6.0o；建立几何模型omodelnullregion1211ogroup'null'region1211ogroupdelete'null'o；挖掘马蹄形隧道FLAC(Version5.00)LEGEND7-Dec-0415:17step0-3.333E+00x2.333E+01-3.333E+00y2.333E+01Gridplot05E00.0000.5001.0001.5002.000(*10^1)0.0000.5001.0001.5002.000(*10^1)JOBTITLE:.ItascaConsultingGroup,Inc.Minneapolis,MinnesotaUSA图1隧道的形成《FLAC原理实例与应用指南》FLAC实例分析教程7GridGeneration（模型网格的生成）Project:[slope.prj]边坡--Example1-4ProjectTree•[new]•[slope.sav]oconfigogrid40,28ogen(0.0,0.0)(0.0,3.0)(5.0,3.0)(5.0,0.0)i111j19ogen(5.0,0.0)(5.0,3.0)(20.0,3.0)(20.0,0.0)i1141j19ogen(5.0,3.0)(9.0,10.0)(20.0,10.0)(20.0,3.0)i1141j929o；建立几何模型omodelelastici=1,10j=1,8omodelelastici=11,40j=1,8omodelelastici=11,40j=9,28o；将各层分别设定为弹性模型Project:[joint.prj]倾斜节理--Example1-5ProjectTree•[new]•[joint.sav]oconfigogrid5,20omodelelasticogenline0.0,3.05.0,14.0ogenline0.0,5.05.0,16.0omodelnullregion39ogroup'null'region39ogroupdelete'null'o；建立几何模型oinix0.0y5.0i1j8oinix5.0y14.0i6j14o；在设定区域增加指定方向和大小的偏移量《FLAC原理实例与应用指南》FLAC实例分析教程8FLAC(Version5.00)LEGEND7-Dec-0415:18step0-1.111E+00x2.111E+01-6.111E+00y1.611E+01Gridplot05E0-0.4000.0000.4000.8001.200(*10^1)0.2000.6001.0001.4001.800(*10^1)JOBTITLE:.ItascaConsultingGroup,Inc.Minneapolis,Min