FLAC3D建模分析

FLAC3D软件建模分析2020/2/15网格生成FLAC/FLAC3D的网格生成可采用以下三种方法：FLAC/FLAC3D软件内置模型基元；FLAC3D模型规则网格可通过FLAC软件生成；通过内置语言FISH生成网格；通过第三方软件生成。复杂网格的生成难度大接口编写不同软件之间的精度差异Group的定义采用.flac3d的文件格式.flac3d文件的格式G11.0e+001.0e+001.0e+00ZB812345678ZGROUPSoil123impgrid&expgrid仅限于网格外部模型导入规则模型检查数据格式*FLAC3DgridproducedbyFLAC3D*GRIDPOINTSG10.000000000e+0000.000000000e+0000.000000000e+000G21.000000000e+0000.000000000e+0000.000000000e+000G30.000000000e+0001.000000000e+0000.000000000e+000....................................*ZONESZB8112345678ZB8229571081112ZB83913101114121516....................................ZGROUPtop501502503504505506507508509510511512513514515516517518519520521522523524525526527528529530531532533534535536537538539540541542543544545546547548549550551552553554555556557558559560561562563564565566567568569570571572573574....................................通过内置语言FISH生成网格通过第三方软件生成3DSHOP生成网格通过第三方软件生成FLAC3D3.00ItascaConsultingGroup,Inc.Minneapolis,MNUSASettings:ModelPerspective11:55:17WedJun202007Center:X:1.656e+002Y:1.714e+002Z:2.128e+002Rotation:X:20.000Y:360.000Z:240.000Dist:1.302e+003Mag.:0.8Ang.:22.500BlockGroup1234567AxesLinestyleXYZAnsys生成网格通过第三方软件生成Surfer生成网格FLAC3D3.00ItascaConsultingGroup,Inc.Minneapolis,MNUSASettings:ModelPerspective11:59:41WedJun202007Center:X:1.989e+002Y:1.994e+002Z:4.143e+002Rotation:X:40.000Y:0.000Z:10.000Dist:2.491e+003Mag.:1Ang.:22.500SurfaceMagfac=0.000e+000后处理通过第三方软件生成Gocad生成网格应力初始化应力初始化的条件：具有充足的水文地质条件应力初始化的优点：由于边界及非线性因素，能够正确合理反映地质水文条件；对于非线性问题，能够明显提高计算速度。ModelelasticModelm;inistressModelm侧压力系数的确定侧压力系数的确定常见土侧压力系数经验值侧压力系数的确定构造应力初始化(深埋情况)FLAC3D3.00ItascaConsultingGroup,Inc.Minneapolis,MNUSAStep72ModelPerspective12:48:49WedJun202007Center:X:0.000e+000Y:5.000e-001Z:0.000e+000Rotation:X:0.000Y:0.000Z:0.000Dist:8.734e+002Mag.:1.56Ang.:22.800ContourofSZZMagfac=0.000e+000GradientCalculation-5.6447e+001to-5.6000e+001-5.6000e+001to-5.5500e+001-5.5500e+001to-5.5000e+001-5.5000e+001to-5.4500e+001-5.4500e+001to-5.4000e+001-5.4000e+001to-5.3500e+001-5.3500e+001to-5.3000e+001-5.3000e+001to-5.2500e+001-5.2500e+001to-5.2000e+001-5.2000e+001to-5.1553e+001Interval=5.0e-001接触单元的用途岩体介质中的节理、断层、岩层面基础与土体的接触箱、槽及其内充填物的接触抵触体之间的界面空间中无变形的固定“障碍”接触单元原理一.接触单元几何几物理性质节理单元无厚度FLAC:2节点(双面)；FLAC3D:3节点(单面)“等代面积”的概念物理力学参数较多三种工作模式1.粘结界面2.粘接滑移3.库伦滑动几何模型建立二.FLAC3D程序“移去移来”法“导去导来”法FLAC3D.V3.0及以上版本新功能接触单元参数的确定一.刚度的选取经验估计方法：从岩体性质来估计节理的刚度(无厚度)。假定岩体的变形是由无扰动岩体的变形和节理变形两部分组成，可以写成：再假定岩体内部只有一组节理，加载方向和节理面垂直，可以用下式估计节理刚度：接触单元参数的确定从填充材料来估计节理的刚度(有厚度且假定填充材料为弹性)：二.屈服参数的选取接触单元参数的确定FISH语言简介软件自带的编程语言是否一定要学？视情况而定，需要时查询FISH变量即可语法简单xxx……end_xxx注意事项与FLAC本身的关键字冲突保留字不可缩写变量可不定义，因此注意检查程序printfishtable,extra等命令使用FISH应用介绍FLAC3D3.00ItascaConsultingGroup,Inc.Minneapolis,MNUSAStep29675ModelPerspective13:15:32WedJun202007Center:X:1.000e+001Y:5.000e-001Z:-5.000e+000Rotation:X:0.000Y:0.000Z:0.000Dist:2.770e+002Mag.:1Ang.:22.500ContourofPorePressureMagfac=0.000e+0000.0000e+000to5.0000e+0045.0000e+004to1.0000e+0051.0000e+005to1.5000e+0051.5000e+005to2.0000e+0052.0000e+005to2.5000e+0052.5000e+005to3.0000e+0053.0000e+005to3.4321e+005Interval=5.0e+004改变水头边界FISH应用介绍隧洞开挖应力释放FLAC3D3.00ItascaConsultingGroup,Inc.Minneapolis,MNUSAStep4311ModelPerspective13:18:35WedJun202007Center:X:0.000e+000Y:5.000e-001Z:0.000e+000Rotation:X:0.000Y:0.000Z:0.000Dist:2.770e+002Mag.:1Ang.:22.500ContourofDisplacementMag.Magfac=1.000e+0000.0000e+000to5.0000e-0035.0000e-003to1.0000e-0021.0000e-002to1.5000e-0021.5000e-002to2.0000e-0022.0000e-002to2.5000e-0022.5000e-002to3.0000e-0023.0000e-002to3.3313e-002Interval=5.0e-003流固耦合分析无渗流模式•不设置CONFIGFluid•孔压不改变•INITIALpp•WATERtableWATERdensitySETgravityWATERtableface•手动设置干湿密度•设置CONFIGfluid•瞬态渗流分析•有效应力计算•不排水计算•设置土体干密度•渗流模型MODELfl_isotropicMODELfl_anisotropicMODELfl_null渗流模式安全系数计算安全系数计算FLAC(Version5.00)LEGEND20-Apr-0722:53step3222-4.444E+00x8.444E+01-3.944E+01y4.944E+01FactorofSafety1.61Max.shearstrain-rate0.00E+002.50E-055.00E-057.50E-051.00E-041.25E-04Contourinterval=2.50E-05Gridplot02E1CableplotWaterTableVelocityvectorsmaxvector=1.121E-0302E-3-3.000-2.000-1.0000.0001.0002.0003.0004.000(*10^1)0.5001.5002.5003.5004.5005.5006.5007.500(*10^1)JOBTITLE:FOSItascaConsultingChinaLtd.2#LuoshiRoadN#,SuiteA101WuhFOS=1.61FLAC(Version5.00)LEGEND20-Apr-0723:13step87618-4.444E+00x8.444E+01-3.944E+01y4.944E+01Boundaryplot02E1Max.shearstrain-rate0.00E+005.00E-081.00E-071.50E-072.00E-072.50E-073.00E-07Contourinterval=5.00E-08Gridplot02E1Displacementvectorsmaxvector=5.257E-01-3.000-2.000-1.0000.0001.0002.0003.0004.000(*10^1)0.5001.5002.5003.5004.5005.5006.5007.500(*10^1)JOBTITLE:FOSItascaConsultingChinaLtd.2#LuoshiRoadN#,SuiteA101WuhFOS=2.71耦合分析20m10mdeframpramp=min(1.0,float(step)/200.0)endapplynstress=-0.5e6histramprangex-.13.1z9.910.1P超孔隙压力生成耦合分析20m10mdeframpramp=min(1.0,float(step)/200.0)endapplynstress=-0.5e6histramprangex-.13.1z9.910.1P孔压消散二次开发环境FLAC3D采用面向对象的语言标准C++编写本构模型都是以动态连接库文件(.DLL文件)的形式提供VC++6.0(SP4)或更高版本的开发环境优点自定义的本构模型和软件自带的本构模型的执行效率处在同一个水平自定义本构模型(.DLL文件)适用于高版本的FLAC(2D)、3DEC、UDEC等其他Itasca软件中学习方法•如何快速入门？–手册Section2部分Gettingstarted;–手册S