下载文档原格式
flac结构单元用法本人没有做过桩锚或桩＋支撑的围护形式，不知道pile单元在靠近开挖面一侧当土体被开挖时，pile于土体的接触会是什么样子？（1）cable单元模拟锚杆（全长连接、非全长连接，预应力锚杆），土钉等（2）beam单元模拟支撑、围檩、冠梁等（3）liner单元模拟面层，地下连续墙（4）pile单元模拟钻孔灌注桩，SMW工法，超前支护（注浆钢管、微型桩），抗滑桩等。
一般的搅拌桩可用zone＋interface解决。
FLAC学习总结一个在使用flac3d的兄弟(QQ:65006196)1、得到初始应力的方法：方法1、可以先给一些材料参数很大的值，进行初始求解，在计算之前再将材料参数设为正常值，即可。
如在手册中给的第一个示例中就是这样做的。
下面是例子，These are only initial values that are used during the development of gravitational stresses within the body. In effect, we are forcing the body to behave elastically during the development of the initial in-situ stress state.* This prevents any plastic yield during the initial loading phase of the analysis.Gen zone brick size 6 8 8Mode mohrProp bulk 1e8 shear 0.3e8 fric 35Prop cohesion 1e10 tens 1e10 ;注意在此这个值给的很大。
Init dens 1000Set gravity 0 0 -10Fix x range x -0.1 0.1Fix x range x 5.9 6.1Fix y range y -0.1 0.1Fix y range y 7.9 8.1Fix z range z -0.1 0.1set mech force=50solve;---------------------- mode null ---------------------Prop coh 1e3 tens 1e3 ;改为正常值(在此例中我们故意给小值) Mode null range x 2 ,4 y 2 , 6 z 5, 10Set largeIni xdis 0 ydis 0 zdis 0 ;清零，不影响结果，为画图方便。
目录一初次建模 (2)1.1 extrusion建模 (2)1.2 内置命令建模 (2)1.3 其他要点 (3)二flac基础知识 (4)2.1操作和术语 (4)2.2 约定和默认 (4)三实体建模技术 (5)3.1 初级建模技术 (5)3.2 中级建模技术 (6)3.3 如何分组 (7)四本构模型与材料参数 (7)4.1 本构模型 (7)4.2 材料参数 (7)五边界条件 (8)一初次建模1.1 extrusion建模新建命名字母开头菜单栏：import导入叉号：删除文件（撤销——编辑ctrl +z）画点先划线，点在线上成点。
空中画点（右键输坐标如0,0）。
删除线——delete。
画水平竖直线：按住ctrl。
右键设置显示菜单和ctrl时定位角度object properties显示、修改信息。
选择线不改大小，改点坐标控制三个按钮，控制参数、视角、information建立面（只能是三线或者是四线，否则会报错），默认网格数3，橘黄色（线比其他地方粗或密），增加网格先选择某一方向的线再用object properties-zones增加数目.面内划线按ctrlautozone按钮:改变单元大小，即网格长度、进深，网格总数。
进深：ZY 方向，改变Y方向长度，zone表示线的长度。
extrude（串联关系）:由上一部命令激活，但autozone改变大小时并不同步，此时再按该按钮就会同步（delete）,改变进深之后和模型（plot）一致。
改了就要同步。
分组：选择面里面的一个网格，右键，edit block pro或者按空格键--zone multiplier--左边三角形-group命名（绿色表示分组成功）。
分组可以是平面分组，也可以纵向分组。
show group 显示分组。
none组包括没有被分组的网格。
像上一次才能同步（delete）。
分组撤销-object properties-group减号可以对进深分组，重点将某一区域加密做重点研究。
第一讲FLAC技术的基本原理和应用范围1、FLAC基本简介与本构关系1.1 FLAC程序简介FLAC(Fast Lagrangian Analysis of Continua，连续介质快速拉格朗日分析)是由Cundall和美国ITASCA公司开发出的有限差分数值计算程序，主要适用地质和岩土工程的力学分析。
该程序自1986年问世后，经不断改版，已经日趋完善。
前国际岩石力学学会主席C. Fairhurst 评价它：“现在它是国际上广泛应用的可靠程序”(1994)。
根据计算对象的形状用单元和区域构成相应的网格。
每个单元在外载和边界约束条件下，按照约定的线性或非线性应力—应变关系产生力学响应，特别适合分析材料达到屈服极限后产生的塑性流动。
由于FLAC程序主要是为岩土工程应用而开发的岩石力学计算程序，程序中包括了反映岩土材料力学效应的特殊计算功能，可解算岩土类材料的高度非线性(包括应变硬化/软化)、不可逆剪切破坏和压密、粘弹(蠕变)、孔隙介质的固—流耦合、热—力耦合以及动力学行为等，另外，程序设有界面单元，可以模拟断层、节理和摩擦边界的滑动、张开和闭合行为。
支护结构，如砌衬、锚杆、可缩性支架或板壳等与围岩的相互作用也可以在FLAC中进行模拟。
此外，程序允许输入多种材料类型，亦可在计算过程中改变某个局部的材料参数，增强了程序使用的灵活性，极大地方便了在计算上的处理。
同时，用户可根据需要在FLAC中创建自己的本构模型，进行各种特殊修正和补充。
FLAC程序建立在拉格朗日算法基础上，特别适合模拟大变形和扭曲。
FLAC采用显式算法来获得模型全部运动方程(包括内变量)的时间步长解，从而可以追踪材料的渐进破坏和垮落，这对研究工程地质问题非常重要。
FLAC程序具有强大的后处理功能，用户可以直接在屏幕上绘制或以文件形式创建和输出打印多种形式的图形。
使用者还可根据需要，将若干个变量合并在同一副图形中进行研究分析。
1.2 本构模型FLAC程序中提供了由空模型、弹性模型和塑性模型组成的十种基本的本构关系模型，所有模型都能通过相同的迭代数值计算格式得到解决：给定前一步的应力条件和当前步的整体应变增量，能够计算出对应的应变增量和新的应力条件。
FLAC3D中初始地应力的生成方法FLAC3D是一种基于离散元素法（DEM）的三维数值模拟软件，用于对岩土体的力学行为进行模拟和分析。
在模拟过程中，准确的初始地应力是非常重要的，它对模拟结果的准确性有着直接的影响。
以下将介绍在FLAC3D中生成初始地应力的方法。
1.预设应力法：预设应力法是最常用的一种生成初始地应力的方法。
通过已知的岩土力学参数和地质条件，可以根据布里奇曼公式或其他适用的地应力公式计算得到各个方向上的应力大小。
对于岩石等均质材料，应力大小是相同的；对于土壤等各向异性材料，应力大小在不同方向上可能存在差异。
首先，需要定义应用于模型上表面的边界条件，可以通过设置边界条件来代表各个方向上的固定边界、受力边界等。
然后，根据预设的应力大小和岩土体的应力状态，将应力应用到对应的边界上。
最后，在FLAC3D的模拟中，岩土体的初始应力大小和方向将根据这些预设的边界条件来确定。
2.参考场法：参考场法是另一种生成初始地应力的方法。
它基于实测的地应力数据，并尝试在模拟中对真实的地应力状态进行复现。
首先，需要收集实测的地应力数据，比如利用地应力计等设备对模拟区域内的地应力进行测量。
然后，根据实测数据，选择一个合适的参考场，将实测的地应力数据应用到参考场上。
最后，在FLAC3D的模拟中，通过在模型上进行缩放和转换，将参考场上的地应力数据应用到模拟模型上，从而生成初始地应力。
3.数值模拟方法：数值模拟方法是一种使用FLAC3D自身的模拟功能来生成初始地应力的方法。
在这种方法中，先对初始地应力进行预估，然后进行数值模拟，并根据模拟结果进行修正，直到满足预设的收敛条件。
具体步骤如下：a.定义模型和材料属性：首先，需要定义FLAC3D中的模型空间和材料属性，包括模拟区域的大小、形状和材料类型等。
b.设置边界条件：根据模拟需求，设置合适的边界条件，包括固定边界、受力边界等。
c.进行数值模拟：根据预估的初始地应力，在FLAC3D中进行数值模拟，并得到模拟结果。
Flac使用基础知识1.sxx是指x方向的正应力,而szz是指z方向的正应力2.gp_head 结点指针循环，zone_head单元指针循环3.grad 线性梯度应力的关系4.apply施加边界条件，initial 施加初始条件。
5.dim就是dimension，尺寸。
一般指内部尺寸，比如radcyl内部的隧道的尺寸。
6.norm是表示法向量, dist是interface的厚度,norm是表示法向量与X、Y、Z 交角的余旋7.检测某点的最大主应力和最小主应力:hist zone sm ax(smin) id …8.apply sxx 1.0 hist x_stress就是把x_stress的历史记录当成一个力施加给xstress，hist x_stress前面的１表示１倍9.各点变形量用文件形式输出set log onset logfile gp-disp.txtset log off10.显示塑性区plo bl sta she-n 当前处于剪切破坏plo bl sta she-p 当前处于弹性,以前处于剪切破坏plo bl sta ten-n 当前处于抗拉破坏plo bl sta ten-p 当前处于弹性,以前处于抗拉破坏这跟flac3d的运算原理有关，它实际上是一个平衡计算扩散的求解过程。
与有限元的求解不同：有限元的计算是先组成总体的刚度矩阵，也就是模型有任何一个扰动，模型计算都要进行整体的应力平衡，这样很费内存，也是所有隐式计算程序都使用的方法，这不太符合实际岩体或土体的应力传播实际。
而flac3d软件是采用显式计算方法进行的编程，不用形成总体刚度矩阵，节省内存用量。
模型中的应力、位移传播、平衡过程比较符合工程实际。
以前处于塑性状态实际上是计算过程中（模型中的应力、位移传播、平衡过程中）局部平衡过程中出现的塑性状态。
在不断扩大的计算求解中可能该部位又一次调整为了弹性状态，也就是现在处于弹性状态，不过展示塑性区时也要算上该区域！11.id是指在整个结构中的编号，而cid是指在某一类比如说cable中的编号。
《隧道及地下工程FLAC解析方法》全部命令流汇总隧道及地下工程FLAC解析方法是一种用于模拟隧道和地下工程行为的计算程序。
它可以对不同条件下的隧道和地下工程进行分析和优化设计。
以下是隧道及地下工程FLAC解析方法的全部命令流汇总：1.开始命令：FLAC-这个命令启动了FLAC程序，告诉计算机将要运行隧道及地下工程FLAC解析方法。
2.模型概况命令：MODELDIMENSION-这个命令设置了模型的维度，可以是2D或3D，具体取决于模型的需求。
3.材料定义命令：MAT-这个命令定义了隧道或地下工程中使用的材料的参数，如弹性模量、泊松比、摩擦角等。
4.边界条件命令：BOUNDARY-这个命令设置了模型的边界条件，包括加载、固定或自由应力等。
5.网格设置命令：GRID-这个命令定义了模型的网格，并且可以对网格进行细分或剖分，以适应复杂的地质条件。
6.初始条件命令：INITIAL-这个命令设置了模型的初始条件，如应力、位移或速度。
7.应力平衡命令：STRESS/EQUILIBRIUM-这个命令用于检查模型中的应力平衡情况，并调整模型的参数以满足平衡要求。
8.载荷应用命令：LOAD/APPLY-这个命令指定了要应用到模型中的加载条件，可以是恒定载荷、动态载荷或变化载荷。
9.运行命令：RUN-这个命令启动了模型的运行，并进行了迭代求解以得到模型的响应。
10.取样命令：SAMPLE-这个命令用于对模型中的节点或单元进行采样，以获取特定时间或位置的应力、位移或应变等信息。
11.结果输出命令：PLOT-这个命令用于设置结果的输出方式，可以选择输出为图形、数据文件或报表的形式。
12.模型评估命令：EVALUATE-这个命令用于对模型的结果进行评估，可以比较不同模型或不同条件下的结果。
13.结束命令：END-这个命令结束了FLAC程序的运行。
以上是隧道及地下工程FLAC解析方法的全部命令流汇总，通过这些命令可以对隧道及地下工程进行模拟和分析，得到相关的结果和优化设计。
收稿日期：2019-12-03作者简介：包昊（1995-），男，硕士研究生，主要研究方向为隧道可靠度通信作者：方超（1990-），男，工程师，硕士，主要研究方向为岩土不确定性以及地下工程设计基于FLAC3D 隧道开挖的关键命令流包昊1，周旭辉1，葛彬1，方超2（1.河海大学土木与交通学院，南京210024； 2.安徽省综合交通研究股份有限公司，合肥230000）摘要：利用FLAC3D 软件开展数值模拟分析隧道工程中遇到的问题，以上海软黏土盾构为例，建立隧道开挖的有限差分模型，使用壳单元生成衬砌，锚索单元生成锚杆，用该方法得到的隧道模型与现实隧道更加贴切.运算结果表明：用该隧道模型诱发的地表沉降能用Peck 公式进行较好的拟合，基本符合高斯分布，可以有效地模拟隧道开挖引起的地表变形规律.关键词：FLAC3D ；隧道开挖；弹塑性求解；应力释放方法中图分类号：TK 730.2；Q 357.5文献标识码：ACommand Flow Analysis of Tunnel Excavation Based on FLAC3DBAO Hao 1，ZHOU Xuhui 1，GE Bin 1，FANG Chao 2（1.College of Civil and Transportation Engineering ，Hohai University ，Nanjing 210024，China ；2.Anhui Comprehensive Transportation Research Institute Co.Ltd.，Hefei 230000，China ）Abstract ：The numerical simulation of FLAC3D was used to analyze the tunnel engineering problems.Taking Shanghai soft clay shield as an example ，the finite difference model of tunnel excavation was established.The shell element was used to generate the lining ，and the cable element was used to generate the anchor rod.The tunnel model obtained by this method is more suitable to the real tunnel.The calculation results show that the ground settlement induced by the tunnel model can be well fitted by the Peck formula ，which basically conforms to the Gaussiandistribution and can effectively simulate the ground deformation law caused by tunnel excavation.Key words ：FLAC3D ；excavation of tunnel ；elastic and plastic method ；method of stress releasing随着城市化进程的不断加快，地表空间已经不能够满足人们的需求，地下空间的探索已然成为主流.盾构隧道施工技术是人们对于地下空间探索的最主要的方法之一.随着工程项目的增多，各地地形的复杂不一，因此隧道的开挖也遇到各种各样的问题，如何较为准确的预测隧道开挖过程中风险，成为国内外学者们尤为关注的问题.数值模拟分析成为如今分析隧道工程相关问题的重要方式之一.随着科技的发展，众多商业软件被开发出来用于模拟实际工程问题，与其他软件相较而言，FLAC3D 软件在用于隧道工程的模拟时具有多方面的优势［1］.首先，隧道开挖时，不同场地的物理力学参数不同，导致不同场地的本构模型之间具有差异，FLAC3D 软件内嵌多种本构模型，可以针对不同的场地进行合理的选择；第二，与实体（group ）单元不同的是，该软件本身拥有较多的结构单元用于模拟现实中的衬砌、锚索、梁等，在方便使用者的同时提高了模拟的准确性；第三，该软件为满足更多使用者的要求，其内置的FISH 语言使得参数的赋值以及数据的提取更加人性化.众所周知，隧道开挖的问题已经得到了广泛的分析［2-8］，而FISH 语言则是建模中必不可少的部分.第38卷第2期河南科学2020年2月本文简要介绍了隧道开挖模拟中关键部分的程序命令流，建立有限差分隧道模型，进行一次隧道开挖对地表位移影响的模拟运算，将结果与Peck ［9］经验公式拟合对比，证明其有效性.1关键命令1.1生成初始地应力场在采矿工程或者岩土工程领域中，必然存在着初始地应力场，它对于土体变形分析的影响不容小觑.传统初始地应力场的生成采用弹性求解法，而后再改换成塑性求解，忽略了土体的实际性质.而采用弹塑性求解法与前述方法相比可产生屈服的区域，相较而言，该方法初始地应力场的生成比前者更为合理.用简单例子更简易地表达弹塑性求解法的过程：newgen zone brick size 999model mohr ；采用摩尔库伦模型prop young …pois …fric …coh 3e10；将凝聚力设置为较大值fix xyz …；固定边界ini dens …set grav …；设置参数solve prop …coh 13e3；重新设置凝聚力solve需要要注意的是此简单例子只为说明生成初始地应力场的过程和方法，将其更为简明地展示出来，由于模型较为简单，故在自重作用之下并没有产生屈服区域，实际情形需要由使用者自己建立适用的模型进行观察分析.1.2应力释放应力释放法实际上就是应力的反向施加.张传庆等［10］分析了应力释放在隧道工程中的相关问题；程红战等［11-12］在将应力释放系数设为0.1的基础上建立隧道模型，分析了土体弹性模量的相关距离和变异系数对地表变形的影响；方超等［13］将围岩密度、弹性模量、内摩擦角视为三维正态随机场，研究围岩的相关距离对可靠度的影响，其中应力释放系数为0.30.应力释放方法的原理［14］是当土体开挖以后，在开挖边缘的单元节点上会失去原有的支持力，进行第一步计算（step 1）.此计算是为了获取其不平衡力P 0，将这些不平衡力以某一比例（应力释放系数a ）反向施加在原有的节点之上，紧接着添加shell 单元进行最后求解.应力释放后不能进行一次求解计算，必须添加衬砌后两者同时求解，否则隧道先变形后添加衬砌，其隧道掌子面变形量与衬砌变形量不相等，从而脱离实际.应力释系数的确定与当地的水文地质、开挖施工方法等都有一定关系，需综合分析确定.具体命令流为：def rel；定义FISH 语言coef=1.0-a c_x=41c_z=35--288引用格式：包昊，周旭辉，葛彬，等.基于FLAC3D隧道开挖的关键命令流［J］.河南科学，2020，38（2）：287-291.d=6.2；输入隧道中心点坐标以及隧道直径drelax1=gp_headloop while relax1#nullxa=gp_xpos（relax1）ya=gp_ypos（relax1）za=gp_zpos（relax1）dis=sqrt（（c_x-xa）^2+（c_z-za）^2）if dis<（d/2.+0.01）thenif dis>（d/2.-0.01）then；原理为隧道开挖掌子面距离隧道中心的距离等于半径，用该方法［15］来确定需要进行应力释放的节点xpow=-gp_xfunbal（relax1）*coefypow=-gp_yfunbal（relax1）*coefzpow=-gp_zfunbal（relax1）*coefkid=gp_id（relax1）commandapply xforce@xpow range id@kidapply yforce@ypow range id@kidapply zforce@zpow range id@kidendcommand；反向施加一定比例的不平衡力endifendifrelax1=gp_next（relax1）endloopend1.3设置锚索在隧道开挖工程的数值模拟中用锚杆和锚索的支护，常常用锚杆对岩石岩土工程进行加固，它的作用是利用水泥沿着长度方向提供的抗剪切能力，以生成局部阻力，借此抵御裂缝的位移变形，但是在目前已有的论文中极少有关于该命令流的介绍.由于隧道纵向长度远大于横向长度，将其视为平面应变情况，所以建模纵向距离取值1m，在该范围内的锚杆数量有限，用精确坐标的方法［16］即可完成锚杆布置的数值模拟.由于锚杆在圆形隧道四周呈放射状布置，故FLAC中的单元都以矩形方块为主，而放射状布置相对于单元形状是难以确定坐标的，可以使用CAD绘制准确图形，从CAD绘图软件中精确读取每根锚杆的坐标位置，并以其中一根锚杆的命令流为例，使用精确坐标法布置隧道四周的锚杆命令流：def cab_insloop iidx（1，6）y=iidx-0.5commandsel cable id=1begin39.32y43.16end36.88y42.62nseg4…endcommandendloopend-289-第38卷第2期河南科学2020年2月用该方法建立锚杆需输入每个点的坐标，故不适合较多坐标点的输入，否则既繁琐又容易出错，需慎重选择.锚杆一般与衬砌连用，共同作用于隧道掌子面，使得隧道变形降为最小值，就如上面添加衬砌一样，锚杆的添加也不是一步完成的，需要在此之前进行应力释放，由于前面已经定义了FISH 语言，这里不再复述.利用应力释放程序、衬砌（shell ）单元、锚杆（cable ）等建立较为完善的隧道开挖模拟.2隧道有限差分建模以在上海地区的软黏土中开挖隧道为原型，模拟在均质土体中开挖隧道对邻近建筑物的影响.有限差分模型的几何形状如图1所示，土体的宽度为120m ，深度为50m ，较大的边界有利于减少计算变形的误差.隧道的衬砌用shell 单元来模拟，由于在FLAC3D 中shell 单元为弹性连续环，这与实际衬砌的组装不相符，故需要对衬砌刚度进行折减，折减系数取0.7.隧道的轴线埋深为15m ，如表1所示，隧道的外径为6.2m ，内径为5.5m ，衬砌厚度为0.35m .由于隧道的纵向尺寸远远大于其截面的尺寸，故同前所述，纵向取值1m 假设为平面应变情形.假设衬砌为混凝土材料，其弹性模量、泊松比和重度分别为34.5GPa 、0.2和25kN/m 3.表1物理力学参数Tab.1Physico-mechanical parameters介质土体衬砌材料弹塑性材料线弹性材料衬砌厚度/m0.3重度/（kN·m -3）1825内摩擦角/（°）9.5黏聚力/kPa14泊松比0.320.22弹性模量/MPa121.5×104在各种数值模拟中，已有大量的土体模型用于模拟软土的非线性应力应变的特性.然而获得准确的土体参数进行合理的预测较为困难，故本研究采用Mohr-Coulomb 模型，这也是目前在模拟土体模型中应用最为广泛的数值模型之一.表1给出了土体参数，这是上海软黏土的常用值［17］.采用应力释放法开挖隧道，典型的上海软黏土的应力释放率为25%~30%，结合有限差分模型以及上海隧道的实际情形，本文的应力释放率取值0.25.均质土的地表位移如图2所示，该曲线能用Peck 的经验公式较好地拟合，基本服从高斯分布，也说明该有限差分模型可以有效地模拟隧道开挖引起的地表变形规律.图1有限差分模型Fig.1Finite difference model1201535土体深度/m土体宽度/m图2地表沉降与曲线拟合Fig.2Surface settlement and curve fitting地表沉降Peak 公式0-5-10-15-20地表沉降/m m-40-30-20-10010203040距隧道中心距离/m--290引用格式：包昊，周旭辉，葛彬，等.基于FLAC3D隧道开挖的关键命令流［J］.河南科学，2020，38（2）：287-291.3结语1）FLAC3D在分析隧道工程和采矿工程问题时具有较大的优势，内含的结构单元和本构模型可更为简便与准确地进行数值建模.但在模型较大、单元数量较多时，其计算过程较长，计算速度会显得较慢.2）传统的初始地应力场的生成虽然简便，但与实际有一定差距.通过改变强度参数的弹塑性法建立初始地应力场可优化这一过程，可反映土体的塑性区，但其计算速度亦会随着模型的增大减慢.3）使用应力释放法进行隧道开挖，可以在一定计算条件下较好地还原实地情形，但是由于应力释放率的确定与各种因素有关，故需综合确定.4）用FLAC3D建立有限差分模型，所得隧道开挖对地表位移的沉降曲线符合Peck经验公式，具有一定的有效性.参考文献：［1］陈育民.FLAC及FLAC3D基础与工程实例［M］.北京：中国水利水电出版社，2008.［2］ABID A，LYAMIN A V，HUANG J S，et al.Undrained stability of a single circular tunnel in spatially variable soil subjected to surcharge loading［J］.Computers&Geotechnics，2017，84：16-27.［3］MOLLON G，PHOON K K，DIAS D，et al.Validation of a new2D failure mechanism for the stability analysis of a pressurized tunnel face in a spatially varying sand［J］.Journal of Engineering Mechanics，2011，137（1）：8-21.［4］HUANG H W，GONG W P，KHOSHNEVISAN S，et al.Simplified procedure for finite element analysis of the longitudinal performance of shield tunnels considering spatial soil variability in longitudinal direction［J］.Computers&Geotechnics，2015，64：132-145.［5］BERNAT S，CAMBOU B.Soil-structure interaction in Shield Tunnelling in Soft Soil［J］.Computers&Geotechnics，1998，22（3）：221-242.［6］ORESTE P A.Probabilistic design approach for tunnel supports［J］.Computers&Geotechnics，2005，32（7）：520-534.［7］李志华，华渊，周太全，等.盾构隧道开挖面稳定的可靠度研究［J］.岩土力学，2008（S1）：315-319.［8］宋建康，刘春原.复杂地质条件下隧道支护体时效可靠性分析［J］.河北工业大学学报，2018，47（4）：113-118.［9］PECK R B.Deep excavation and tunnelling in soft ground［C］//Proceedings of the7th International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering.Mexico：Sociedad Mexicana de Mecanica de Suelos，A.C.，1969：225-290.［10］张传庆，冯夏庭，周辉，等.应力释放法在隧洞开挖模拟中若干问题的研究［J］.岩土力学，2008（5）：1174-1180.［11］程红战，陈健，李健斌，等.基于随机场理论的盾构隧道地表变形分析［J］.岩石力学与工程学报，2016，35（S2）：4256-4264.［12］李健斌，陈健，罗红星，等.基于随机场理论的双线盾构隧道地层变形分析［J］.岩石力学与工程报，2018，37（7）：1748-1765.［13］方超，薛亚东.围岩空间变异性对隧道结构可靠度的影响分析［J］.现代隧术，2014，51（5）：41-47.［14］HUANG H W，XIAO L，ZHANG D M，et al.Influence of spatial variability of soil Young’s modulus on tunnel convergence in soft soils［J］.Engineering Geology，2017，228：327-370.［15］王涛，韩煊，赵先宇，等.FLAC3D数值模拟方法及工程应用——深入剖析FLAC3D5.0［M］.北京：中国建筑工业出版社，2015.［16］刘永乐.FLAC~（3D）5.0巷道锚杆安装命令流［J］.煤炭技术，2018，37（11）：124-126.［17］ZHANG Z G，HUANG M S.Geotechnical influence on existing subway tunnels induced by multiline tunneling in Shanghai soft soil［J］.Computers&Geotechnics，2014，56（3）：121-132.（编辑孟兰琳）-291-。
岩土工程结构的数值解是建立在满足基本方程（平衡方程、几何方程、本构方程）和边界条件下推导的。
由于基本方程和边界条件多以微分方程的形式出现，因此，将基本方程近假发改用差分方程（代数方程）表示，把求解微分方程的问题改换成求解代数方程的问题，这就是所谓的差分法。
差分法由来已久，但差分法需要求解高阶代数方程组，只有在计算机的出现，才使该法得以实施和发展。
FLAC3D（Fast Lagrangian Analysis of Continua）由美国Itasca公司开发的。
目前，FLAC 有二维和三维计算程序两个版本，二维计算程序V3.0以前的为DOS版本，V2.5版本仅仅能够使用计算机的基本内存64K），所以，程序求解的最大结点数仅限于2000个以内。
1995年，FLAC2D已升级为V3.3的版本，其程序能够使用护展内存。
因此，大大发护展了计算规模。
FLAC3D是一个三维有限差分程序，目前已发展到V2。
1版本。
FLAC3D的输入和一般的数值分析程序不同，它可以用交互的方式，从键盘输入各种命令，也可以写成命令（集）文件，类似于批处理，由文件来驱动。
因此，采用FLAC程序进行计算，必须了解各种命令关键词的功能，然后，按照计算顺序，将命令按先后，依次排列，形成可以完成一定计算任务的命令文件。
FLAC3D是二维的有限差分程序FLAC2D 的护展，能够进行土质、岩石和其它材料的三维结构受力特性模拟和塑性流动分析。
调整三维网格中的多面体单元来拟合实际的结构。
单元材料可采用线性或非线性本构模型，在外力作用下，当材料发生屈服流动后，网格能够相应发变形和移动（大变形模式）。
FLAC3D 采用的显式拉格朗日算法和混合-离散分区技术能够非常准确发模拟材料的塑性破坏和流动。
由于无须形成刚度矩阵，因此，基于较小内存空间就能够求解大范围的三维问题。
FLAC3D采用ANSI C++语言编写的。
FLAC3D有以下几个优点：1 对模拟塑性破坏和塑性流动采用的是“混合离散法“。
初始地应力的形成。
过程如下：（假定基本操作你已经会了）1、建好模型，设置好材料参数，只施加重力荷载，计算一遍，点view results进入visualization 模块，点report菜单，将mises应力的s11,s22,s33,s12,s13,s23输出至文件，计算方式可以选择average，将文件命名为xxx.inp。
2、将文件中的非数据行删掉，再在每个数据之间加一个逗号（用excel很容易的），每行的最后一个数据不用加，保存。
3、在cae中重新进入你原先建好的模型，在step模块里面再新建一个step，进入load模块，沿着圆孔径向加位移（和加重力没什么区别），这个步应该发生在新建的step里面，注意原来加的重力荷载不要删了！4、进入job模块，在job manage里面点write input，于是inp文件被刷新了，用文本编辑器打开inp文件，找到*step区域和*material区域，在这两个区域之间加入*initial conditions, type=stress, input=xxx.inp5、在开始——程序里面将abaqus command界面打开，假设你原先的工作文件名为yyy.inp，打入abaqus job=zzz.inp input=yyy.inp，所以路径都应该一致。
Q:就是一根三点弯曲的普通钢筋混凝土梁，我想看它的荷载－位移曲线，如何操作？A:利用riks分析，记录位移和反力，再在xy plot operation里面作图。
*step,INC=100, NLGEOM*static,RIKS0.001,1.0,,0.04,,4,3,-0.080riks指的是弧长法也可以利用*NODE PRINT命令，把节点位移和支座反力输出到.dat文件，用excel画图，很方便，修改也容易。
*node print只能在ABAQUS/standard中起作用，在ABAQUS/explicit中不能使用Q:有个问题想请教大侠：我在做一个双材料界面的斜裂纹问题，模型见图。
FLAC3D各种命令笔记编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（FLAC3D各种命令笔记）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为FLAC3D各种命令笔记的全部内容。
hist reset ；清空里面所有的监测点nstress=-40e3 hist ramp的意思,很简单 nstress = —40e3 ＊ ramp hist相当于乘法，为了方便控制动荷载的幅值。
plotitems--Add--strucktural elements——geometry ——cables 显示锚杆的几何形状Pl-add-vector-apply body force 显示施加的力,不过是在求解之后显示Creat 创建一新视图plotitems—--—--add——-—-vetor-—-—apply body force 显示荷载的施加位置Array var(4,3）二维数组 array var(5)一维5个元素的数组Var（m,n）=urand ;随机 var—数组的名字Pnt=z_next(pnt) 查找下一个单元体表Pl plas 显示塑性区Array x_b(x，y） z_b（x,y) 创建两个x行y列的表格，可以给其赋值，以便调用.Array就是数组的意思。
Hist id=1 gp xd 7 0 0 监测7 0 0 点处的x方向位移，ID=1材料参数dilation 剪胀角FISH语言：Degrade;∏/180Pi;∏Ngp；节点总数Nzone;单元体总数单元节点遍历：P_z = zone_headLoop while p_z ＃ null………P_z = z_next(p_z)End loopRead（ar，n）;将数组ar的前n个记录写到文件print zone state 显示塑性区域编写fish函数时，尽量采用浮点型，例如1。
集思广益之五：关于Flac中几个“力”的理解学习Flac已有一两个月，但对Flac中几个力的理解还是不到位，在手册也没找到相关阐述，特在此向各位讨教一二。
第一个力，不平衡力即unbalence force，对这个平衡力，接触也相当多，也知道在计算的时候不平衡力越小越好，但是就是不明白这个unbalence force的实际意思或计算表达式，我的理解是：当在模型上施加了边界条件后，模型内初始应力不能够使之处于平衡状态，不平衡力可能就此产生，但具体的算法就更不知道了，与之相关还有一个不平衡力比例，即求解的ratio，这个ratio是怎么得到的，节点的最大不平衡力与所以不平衡力的比值？还有就是gp_xfunbal(p_gp)，字面意思当为节点处x向的不平衡力，这个力怎么来理解？第二个力——gp_xfapp(p_gp)，这个力意义又是什么呢？我的理解是作用在节点上的x方向的力结合具体例子：假如是一个基坑模型，我要得到作用在支护结构上的土压力（假设为x方向），那么因该使用上述的哪个力合适？我的理解是 gp_xfapp(p_gp)，同样的道理，假如有一根基础桩，桩上有结构物，现在我想得到桩上某一横截面所受的荷载，应该使用同样的力进行操作么？为更好的学习Flac，理解这几个力还是挺有帮助的，希望大家不吝赐教，踊跃发言，谢谢unbalence force的实际意思或计算表达式可以参看theory background部分, 当对系统施加外力时,所施加的力要逐步传给系统的每个节点,在传递过程中, 就存在不平衡力.随着计算的进行,不平衡力逐渐消散,gp_xfunbal(p_gp)，是x方向的不平衡力,其大小应该是逐渐减小的,gp_xfapp(p_gp)，是节点上的外力,包括体积力,这个力应该是逐渐变大,或者是不变的...。
FLAC 使用步骤1.FLAC程式使用前准备步骤步骤1：依比例画出所欲分析的资料在纸上画出地点的位置、地层资料、并简单标示距离及深度资料。
步骤2：换算输入资料成同一单位将现有地层资料，如 Density, Bulk modulus, Young`s modulus, tension, cohesion, friction Angle 等资料，换算成同一单位。
附注：需谨慎检查输入资料的单位，如因单位不同而造成过大或过小的值，将会造成 FLAC无法计算，而产生ERROR信息。
步骤3：应用公式简略计算应用公式或依据经验，简略算出FLAC输出资料的范围，以作为Debug及输出资料分析时验证。
步骤4：建立x, y坐标与node i, j之间的关系在图上距离及深度的关系，建立x, y坐标系统，再由x, y坐标系统，转换与网格间系，为了便于以后输出资料的分析，故应确实掌握网格的位置及其相对应的x, y 坐标。
建议在敏感区域使用较密的网格，其它地方则使用较疏的网格，刚开始执行程序时，不宜使用网格太大的网格数目，因尽量使网格总数少于1000，以节省时间。
2.FLAC 3D 程序的编写步骤：1 Config ________2 Grid ________3 Model ________4求起始的应力平衡(1)建立x, y坐标与网格的关系，建议使用Gen指示：Gen x1,y1 x2,y2 ,x3,y3 x4,y4 i=i0,i1 j=j0,j1 详细指令参见使用手册，FLAC程式可自动产生x, y 坐标与网格的关系，但由于产生的网格坐标不易控制，将对其它的工作产生负面影响，故依使用前步骤4所建立的关系，将网格依其疏密程度需要的不同，实际控制网格的坐标。
(2)设定材料性质：prop(3)设定外力：Set Grav, Apply Pressure, ini sxx, Syy(4)设定边界条件：fix, free(5)求起始的应力平衡：solve(6)储存：Save5求工程的影响求出区域内的应力分布情况后，再依工程的流程及步骤阶段执行各工程进行过程的影响，建议使用以下的步骤：(1)调出起初的应力平衡：re_____ .sav(2)设定新的材料性质：model,prop(3)设定新的支撑性质：struct(4)设定新的外力 apply(5)设定边界条件 apply,fix(6)求工程时的应力平衡 solve, step, cycle(7)储存 save file.sav。
FLAC程序简介FLAC是FAST LAGRANGIAN ANALYSIS OF CONTINUA的缩写,是由美国明尼苏达ITASCA软件公司开发的通用程序。
该程序在中国大陆以外已有较多的用户，应用很普遍。
该程序刚引进国内，目前国内尚在推广应用。
FLAC程序的基本原理和算法与离散元法相近，是由P.A．Cundall提出的。
它与离散元法的区别在于它应用了节点位移连续的条件，可用于连续介质的大变形分析。
由于它不必形成像有限元法中那样的整体刚度矩阵，因此可以在内存较小的微机上计算较大规模的题目。
例如对于4M内存的微机可运行大约15000个单元的题目。
FIAC程序可以模拟弹性模型材料，摩尔—库仑模型材料，横观各向同性模型的层状材料，具有软弱夹层的节理材料等六种。
它还可以模拟地应力场的生成、洞室或边坡开挖、回填混凝土、锚杆锚索安设、地下渗流等。
尤其是对锚杆的设置非常方便，可以在任何指定位置设置锚杆而不考虑网格的划分和结点的分布。
FLAC程序的另一特点是，它具有强大的前后处理功能。
网格自动生成，界面美观。
用户可以使用各种命令修正网格以适应各种复杂边界，计算结果均可以有图形输出，并可着色。
这包括各期的主应力分布向量、σx、σy、τxy分布等值线，位移向量，Ux、Uy等值线，塑性区范围，锚杆受力等等。
使用方便快速。
FLAC可以按两种方式运行，既可以通过数据／命令文件运行，又可通过人机对话方式运行。
用户可以在FIAC运行中的任何时候中断它，修改数据后继续运行。
FLAC2.25使用说明书FLAC 的输入和一般的数值模拟的程序不一样, 它可以用交互的方式从键盘输入各个命令, 也可以写成命令文件, 类似于批处理, 由文件来驱动。
FLAC 命令大小写一样。
所有的命令可以附带若干个关键词和有关的数值。
在下面的命令解释中, 只有大写的字母起作用, 小写的字母写不写、写多少个都没有关系。
i,j,m 和n 开始的变量要求整型数, 否则要求实型数。
