flac初始地应力生成——第4讲
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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。