Flac3d_实例分析教程
FLAC3D教程
目录
• FLAC3D软件介绍 • FLAC3D基本操作 • 建模与网格划分 • 材料属性与边界条件设置 • 计算过程控制与结果输出 • FLAC3D在岩土工程中的应用实例
01 FLAC3D软件介 绍
软件背景及发展历程
FLAC3D的起源
FLAC3D是Fast Lagrangian Analysis of Continua in 3 Dimensions的简称， 起源于20世纪80年代，由Itasca Consulting Group, Inc.公司开发。
材料参数设置
针对所选材料类型，设置相应的 材料参数，如弹性模量、泊松比 、密度等。
材料本构模型
根据材料特性，选择合适的本构 模型，如摩尔-库伦模型、德鲁克 -普拉格模型等。
边界条件类型及设置方法
边界条件类型
FLAC3D支持多种边界条件类型，如位移边界、速度边界、应力 边界等。
边界条件设置方法
用户可以通过指定节点或面的位移、速度或应力值来设置边界条 件。
周期性边界条件
对于具有周期性的模型，可以设置周期性边界条件以模拟无限域 问题。
初始条件设置
初始应力场设置
根据地质资料或工程经验，设置模型的初始应力 场。
初始位移场设置
对于存在初始变形的模型，可以设置初始位移场 。
初始孔隙压力设置
对于涉及流体流动的模型，可以设置初始孔隙压 力。
05 计算过程控制与 结果输出
如果发现模型存在问题，需要及时进行修复。FLAC3D提供了多种修复 工具，如删除、修补、平滑等，可以帮助用户快速修复模型中的错误。
03
实例分析
通过具体案例展示模型检查和修复的过程和效果，帮助用户掌握相关技
flac3d实用教程
高效的求解器
FLAC3D采用显式有限差分法，计算效率高， 能够处理大规模的计算问题。
安装步骤及注意事项
2. 解压安装包到指定目录。
1. 从官方网站下载 FLAC3D安装包。
安装步骤
01
03 02
安装步骤及注意事项
3. 运行安装程序，按照提示完成安装过程。
4. 安装完成后，启动FLAC3D软件。
安装步骤及注意事项
FLAC3D支持导入多种格式的外部几何模型，如STL、IGES等。通过导入功能，可以快速将复 杂几何体导入FLAC3D中进行后续分析。
利用内置工具创建简单几何体
对于简单的几何形状，如立方体、圆柱体等，可以直接使用FLAC3D内置的创建工具进行建 模。
布尔运算构建复杂模型
FLAC3D提供布尔运算功能，支持对多个几何体进行并集、交集、差集等操作，以构建更为 复杂的几何模型。
水文地质领域应用案例剖析
地下水渗流模拟
FLAC3D可以模拟地下水在复杂地 质条件下的渗流过程，为地下水 资源的开发和保护提供决策支持。
水库大坝渗流分析
利用FLAC3D对水库大坝进行渗流 分析，可以评估大坝的安全性和 稳定性，为水库运行管理提供科 学依据。
岩溶地区水文地质
模拟
FLAC3D可以模拟岩溶地区的水文 地质过程，包括岩溶发育、地下 水流动等，为岩溶地区的水资源 管理和工程建设提供参考。
它广泛应用于岩土工程、地质工程、水利工程 等领域，用于分析土壤、岩石和其他地质材料 的力学行为。
FLAC3D基于显式有限差分法，能够高效处理 大变形和非线性问题，特别适用于模拟地震、 滑坡、隧道开挖等复杂地质工程问题。
软件特点与优势
强大的后处理功能
软件提供了丰富的后处理工具，如等值线 图、矢量图、动画演示等，方便用户直观 地查看和分析计算结果。
FLAC3D快速入门及简单实例
FLAC3D快速⼊门及简单实例FLAC3D快速⼊门及简单实例李佳宇编LJY指南针教程前⾔FLAC及FLAC3D是由国际著名学者、英国皇家⼯程院院⼠、离散元的发明⼈Peter Cundall博⼠在70年代中期开始研究的，主要⾯对岩⼟⼯程的通⽤软件系统，⽬前已经在全球70多个国家得到⼴泛应⽤，在岩⼟⼯程学术界和⼯业界赢得了⼴泛的赞誉。
前国际岩⽯⼒学会主席 C.Fairhurst(1994)对FLAC程序的评价是：“现在它是国际上⼴泛应⽤的可靠程序。
”我从研⼆(2010年)开始接触FLAC3D，最初的原因是导师要求每⼀个⼈⾄少学会⼀个数值计算软件，⽽他嘴⾥每天念叨最多的就是FLAC，⾃⼰当时对数值计算⼀⽆所知，便答应⽼师要学会FLAC3D。
第⼀次打开软件界⾯，我⼼⾥就凉了⼤半截，⾯对着⼀个操作界⾯跟记事本⽆异的所谓“功能强⼤”的岩⼟⼯程专业软件，半点兴趣也提不起来。
年底，从项⽬⼯地回到学校准备论⽂开题，⽼师对我的开题报告⾮常不满意，当着全教研室师⽣的⾯，劈头盖脸⼤批⼀顿，第⼆天⼜找谈话。
在巨⼤的压⼒和强烈的⾃尊⼼驱使下，我硬着头⽪开始啃FLAC3D，⼀个半⽉之后，终于有了初步的计算结果，对⽼师有个交代，我也能回家过年了。
前⾯这⼀段过程可能是⼤多数FLAC3D初学者的必经阶段，或者是即将开始软件学习的⼈惧怕的事情。
毫⽆疑问，FLAC3D极其不友好的界⾯是阻碍初学者前进的很⼤障碍，当然还包括它是⼀个全英⽂的软件。
但是当你费尽周折的⾛进FLAC3D的世界，你就会发现它独特的魅⼒，⽐如简洁的界⾯，快捷的命令流操作，⾼效的计算⽅法，不易报错等等。
另外⼀个拿不上台⾯的优点就是它⾮常⼩巧，包括Manual在内⼀共才⼏⼗兆⼤⼩，⽽且已经被破解成绿⾊版，只要把它和命令流装进U盘，你就可以随便找⼀个⾝边功能最强⼤的电脑开始计算了，如果你有过ANSYS、ABAQUS等⼤型软件痛苦的安装经历，你便能毕业之后，本以为不⽤再接触数值计算，但⼯作需要使得我⼜⼀次开始与理解“绿⾊版”的含义，当然还请⼤家尊重知识产权，⽀持正版。
FLAC3D 实例命令流1
第1部分命令流按照顺序进行2-1定义一个FISH函数newdef abcabc = 25 * 3 + 5Endprint abc2-2使用一个变量newdef abchh = 25abc = hh * 3 + 5EndPrint hhPrint abc2-3对变量和函数的理解newdef abchh = 25abc = hh * 3 + 5Endset abc=0 hh=0print hhprint abcprint hhnewdef abcabc = hh * 3 + 5endset hh=25print abcset abc=0 hh=0print hhprint abcprint hh2-4获取变量的历史记录newgen zone brick size 1 2 1model mohrprop shear=1e8 bulk=2e8 cohes=1e5 tens=1e10fix x y z range y -0.1 0.1apply yvel -1e-5 range y 1.9 2.1plot set rotation 0 0 45plot block groupdef get_adad1 = gp_near(0,2,0)ad2 = gp_near(1,2,0)ad3 = gp_near(0,2,1)ad4 = gp_near(1,2,1)endget_addef loadload=gp_yfunbal(ad1)+gp_yfunbal(ad2)+gp_yfunbal(ad3)+gp_yfunbal(ad4) endhist loadhist gp ydis 0,2,0step 1000plot his 1 vs -22-5用FISH函数计算体积模量和剪砌模量newdef derives_mod = y_mod / (2.0 * (1.0 + p_ratio))b_mod = y_mod / (3.0 * (1.0 - 2.0 * p_ratio))endset y_mod = 5e8 p_ratio = 0.25deriveprint b_modprint s_mod2-6 在FLAC输入中使用符号变量Newdef derives_mod = y_mod / (2.0 * (1.0 + p_ratio))b_mod = y_mod / (3.0 * (1.0 - 2.0 * p_ratio))endset y_mod = 5e8 p_ratio = 0.25derivegen zone brick size 2,2,2model elasticprop bulk=b_mod shear=s_modprint zone prop bulkprint zone prop shear2-7 控制循环Newdef xxxsum = 0prod = 1loop n (1,10)sum = sum + nprod = prod * nend_loopendxxxprint sum, prodnewgen zone brick p0 (0,0,0) p1 (-10,0,0) p2 (0,10,0) p3 (0,0,-10) model elasplot set rotation 0 0 45plot block groupdef installpnt = zone_headloop while pnt #nullz_depth = -z_zcen(pnt)y_mod = y_zero + cc * sqrt(z_depth)z_prop(pnt, ’shear’) = y_mod / (2.0*(1.0+p_ratio))z_prop(pnt, ’bulk’) = y_mod / (3.0*(1.0-2.0*p_ratio))pnt = zone_next(pnt)end_loopendset p_ratio=0.25 y_zero=1e7 cc=1e8install2-8 拆分命令行new ;example of a sum of many thingsdef long_sumtemp = v1 + v2 + v3 + v4 + v5 + v6 + v7 + v8 + v9 + v10long_sum = temp + v11 + v12 + v13 + v14 + v15end2-9 变量类型newdef haveoneaa = 2bb = 3.4cc = ’Have a nice day’dd = aa * bbee = cc + ’, old chap’endhaveoneprint fish2-10 IF条件语句newdef abcif xx > 0 thenabc = 1000elseabc = -1000end_ifendset xx = 10print abcset xx = 0print abc2-11 索单元自动生成newgen zone brick size 10 3 5plot set rotation 0 0 45plot block groupdef place_cablesloop n (1,5)z_d = float(n) - 0.5commandsel cable beg 0.0,1.5,z_d end 7.0,1.5,z_d nseg 7 end_commandend_loopendplace_cablesplot grid sel geom rednewgen zone brick size 10 3 5plot set rotation 15 0 60plot block groupmod mohrprop bulk 1e8 shear .3e8 fric 35prop coh 1e3 tens 1e3ini dens 1000set grav 0,0,-10fix x y z range z -.1 .1fix y range y -.1 .1fix y range y 2.9 3.1fix x range x -.1 .1fix x range x 9.9 10.1set largehist unbalsolvesave cab_str.savini xdis 0 ydis 0 zdis 0hist gp xdisp 0,1,5def place_cablesloop n (1,5)z_d = 5.5 - float(n)z_t = z_d + 0.5z_b = z_d - 0.5commandfree x range x -.1,.1 z z_b z_tsolvesel cable beg 0.0,0.5,z_d end 7.0,0.5,z_d nseg 7sel cable beg 0.0,1.5,z_d end 7.0,1.5,z_d nseg 7sel cable beg 0.0,2.5,z_d end 7.0,2.5,z_d nseg 7sel cable prop emod 2e10 ytension 1e8 xcarea 1.0 &gr_k 2e10 gr_coh 1e10 gr_per 1.0end_commandend_loopendplace_cablessave cab_end.savplot sketch sel cable force red2-12圆形隧道开挖模拟计算;建立模型gen zon radcyl p0 0 0 0 p1 6 0 0 p2 0 1 0 p3 0 0 6 &size 4 2 8 4 dim 3 3 3 3 rat 1 1 1 1.2 group outsiderockgen zone cshell p0 0 0 0 p1 3 0 0 p2 0 1 0 p3 0 0 3 &size 1 2 8 4 dim 2.7 2.7 2.7 2.7 rat 1 1 1 1 group concretliner fill group insiderockgen zon reflect dip 90 dd 90 orig 0 0 0gen zon reflect dip 0 dd 0 ori 0 0 0gen zon brick p0 0 0 6 p1 6 0 6 p2 0 1 6 p3 0 0 13 size 4 2 6 group outsiderock1gen zon brick p0 0 0 -12 p1 6 0 -12 p2 0 1 -12 p3 0 0 -6 size 4 2 5 groupoutsiderock2gen zon brick p0 6 0 0 p1 21 0 0 p2 6 1 0 p3 6 0 6 size 10 2 4 group outsiderock3gen zon reflect dip 0 dd 0 orig 0 0 0 range group outsiderock3gen zon brick p0 6 0 6 p1 21 0 6 p2 6 1 6 p3 6 0 13 size 10 2 6 group outsiderock4 gen zon brick p0 6 0 -12 p1 21 0 -12 p2 6 1 -12 p3 6 0 -6 size 10 2 5 group outsiderock5gen zon reflect dip 90 dd 90 orig 0 0 0 range x -0.1 6.1 z 6.1 13.1gen zon reflect dip 90 dd 90 orig 0 0 0 range x -0.1 6.1 z -6.1 -12.1gen zon reflect dip 90 dd 90 orig 0 0 0 range x 6.1 21.1 z -12.1 13.1;绘制模型图plot block groupplot add axes red;plot set rotation 0 0 45 用于显示三维模型;设置重力set gravity 0 0 -10;给定边界条件fix z range z -12.01,-11.99fix x range x -21.01,-20.99fix x range x 20.99,21.01fix y range y -0.01 0.01fix y range y 0.99,1.01;求解自重应力场model mohrini density 1800 ;围岩的密度prop bulk=1.47e8 shear=5.6e7 fric=20 coh=5.0e4 tension=1.0e4 ;体积、剪切、摩擦角、凝聚力、抗拉强度set mech ratio=1e-4solvesave Gravsol.savplot cont zdisp outl onplot cont szz;毛洞开挖计算initial xdisp=0 ydisp=0 zdisp=0model null range group insiderock any group concretliner anyplot block groupplot add axes redset mech ratio=5e-4solvesave Kaiwsol.savplot cont zdispplot cont sdispplot cont szzplot cont xzz;模筑衬砌计算model elas range group concretliner anyplot block groupplot add axes redini density 2500 range group concretliner any ;衬砌混凝土的密度prop bulk=16.67e9,shear=12.5e9 range group concretliner any ;衬砌混凝土的体积弹模、剪切弹模set mech ratio=1e-4solvesave zhihusol.savplot cont zdispplot cont sdispplot cont szzplot cont xzz;完成计算分析（注：专业文档是经验性极强的领域，无法思考和涵盖全面，素材和资料部分来自网络，供参考。
FLAC3D建模分析
FLAC3D建模分析FLAC3D是由美国Itasca公司开发的三维有限差分分析软件，广泛应用于地质力学、岩土工程和岩石力学领域。
它可以用于模拟和分析地下工程中的各种力学问题，如地下开挖、边坡稳定性、岩体围岩交互作用等。
本文将从FLAC3D的建模流程、材料模型、边界条件等方面介绍FLAC3D的建模分析方法。
首先，FLAC3D的建模过程通常包括数据准备、网格划分、材料属性定义、边界条件设置和模型求解等步骤。
在进行建模前，需要对工程对象进行充分的调查和数据收集，例如通过地质勘探和实地观察获取地质参数，如岩性、均质性、结构面等信息。
然后，将采集的数据进行整理和处理，以便能够在FLAC3D中进行建模分析。
其次，FLAC3D的网格划分是建模的关键步骤之一、合理的网格划分对建模结果的准确性和可靠性至关重要。
FLAC3D提供了不同的网格生成方法，如三角剖分、四面体剖分等，可以根据具体问题选择合适的方法。
在进行网格划分时，需要注意对复杂几何体的处理，如采用锥形、楔形等特殊的网格单元来刻画几何体的形状和结构。
然后，FLAC3D中的材料模型是进行模拟分析的核心。
FLAC3D提供了多种材料模型，如弹性模型、弹塑性模型、损伤模型等，可以根据工程对象的特点选择相应的材料模型。
在设定材料模型时，需要确定材料的力学性质参数，如弹性模量、泊松比、黏滞参数等。
此外，还需要考虑材料的非线性行为，如材料的破坏以及损伤扩展等。
接下来，FLAC3D的建模分析还需要设置边界条件。
边界条件是模拟分析中模型的外部约束条件，能够模拟实际工程中存在的边界效应。
FLAC3D提供了多种边界条件设置方法，如约束边界条件、自由边界条件、外加载荷等。
在设置边界条件时，需要根据实际工程情况对边界的约束、内外力的作用以及位移和应力的变化等进行合理的设定。
最后，FLAC3D的模型求解是进行建模分析的最后一步。
在进行模型求解时，首先需要对模型进行网格适应和网格收敛性检验，以确保模型的可靠性和准确性。
Flac3D教学
本构模型选择
02
阐述Flac3D提供的多种本构模型，如弹性模型、弹塑性模型、
粘弹性模型等，并给出选择本构模型的一般原则和建议。
材料参数确定
03
探讨如何通过实验或经验确定材料参数，以及如何在Flac3D中
进行参数输入和调整。
10
03 建模与计算过程详解
2024/1/24
11
建立初始模型及参数设置
创建模型
B
C
对比实验数据与模拟结果
将实验数据与Flac3D模拟结果进行对比分 析，以验证模型的准确性和可靠性。
对比不同时间步的结果
对比同一模型在不同时间步的结果，以观察 模型的动态演化过程。
D
2024/1/24
18
05 工程案例实践与讨论
2024/1/24
19
岩土工程案例介绍
2024/1/24
案例一
深基坑开挖与支护
在Flac3D中，首先需定义模型的空间维度、尺寸及网格划分。
材料属性赋值
为模型各部分赋予相应的材料属性，如弹性模量、泊松比、密度 等。
初始条件设置
设定模型的初始应力、位移等条件。
2024/1/24
12
施加荷载与边界条件调整
01
02
03
荷载施加
根据实际问题，在模型上 施加相应的力、压力或位 移荷载。
通过实例分析，学习如何利用Flac3D解决岩土工程中的实际问题，如 边坡稳定性分析、基坑开挖模拟等。
5
学习方法与建议
1 2
理论学习与实践操作相结合
在学习过程中，既要注重理论知识的学习，也要 加强实践操作的训练，通过不断练习加深对软件 功能的理解和掌握。
多参考官方文档和教程
FLACFLAC3D基础与工程实例_记录
《FLACFLAC3D基础与工程实例》阅读札记目录一、FLACFLAC3D软件概述 (2)1. 软件背景与简介 (3)1.1 FLACFLAC3D的发展历程 (4)1.2 软件的应用领域及特点 (5)2. 软件安装与运行环境 (6)2.1 系统要求 (7)2.2 安装步骤 (8)2.3 运行环境配置 (10)二、FLACFLAC3D基础知识 (11)1. 基本概念与术语 (13)1.1 有限元分析原理 (14)1.2 离散元法简介 (14)1.3 FLACFLAC3D中的相关术语解释 (15)2. 软件操作界面及功能模块 (17)2.1 操作界面介绍 (18)2.2 主要功能模块说明 (20)2.3 菜单功能详解 (20)三、工程实例分析 (22)1. 地质工程实例 (23)1.1 工程背景及问题定义 (25)1.2 模型建立与参数设置 (26)1.3 结果分析与讨论 (27)2. 土木工程实例 (29)2.1 工程概况与建模目的 (30)2.2 建模过程及计算步骤 (31)2.3 结果展示与工程应用 (32)四、FLACFLAC3D应用技巧与注意事项 (33)1. 建模技巧与优化方法 (34)1.1 建模策略及优化思路 (35)1.2 网格划分与模型简化技巧 (36)1.3 参数设置与模型验证方法 (38)2. 数据分析与处理方法 (40)2.1 数据采集与整理方法 (41)2.2 结果分析与图表展示技巧 (42)一、FLACFLAC3D软件概述3D是一种广泛使用的岩土力学与有限元分析软件。
它是一套专门用来分析连续介质中的物理力学现象的强大工具，主要应用于土木、矿山、隧道等领域，能针对各种复杂的工程问题进行数值建模和模拟分析。
3D以其高效、灵活的数值分析能力，为工程师提供了强大的技术支持。
其主要特点包括：多功能：3D能够模拟多种物理过程，包括应力分析、稳定性分析、流体流动分析等，适用于多种工程场景。
flac3d入门指南
设置初始应力的弹塑性求解：
gen zon bri size 1 1 2 model mohr prop bulk 3e7 shear 1e7 c 10e3 f 15 ten 0 fix z ran z 0 fix x ran x 0 fix x ran x 1 fix y ran y 0 fix y ran y 1 ini dens 2000 ini szz -40e3 grad 0 0 20e3 ran z 0 2 ini syy -20e3 grad 0 0 10e3 ran z 0 2 ini sxx -20e3 grad 0 0 10e3 ran z 0 2 set grav 0 0 -10 solve
4、边界条件及初始条件
在FLAC3D中，包含多种边界条件，边界方位 可以任意变化，边界条件可以是速度边界、应力边 界，单元内部可以给定初始应力，节点可以给定初 始位移、速度等，还可以给定地下水位以计算有效 应力等。这众多的边界条件主要通过apply或fix命 令来进行设置。而初始条件则主要通过initial命令 来执行，对所提的这两个命令必须严格区分并了解 其差异。通常我们所计算的模型均采用力学边界， 初始条件也基本是初始地应力的输入，对此两种不 同的力，其设置存在差别，同时在计算过程中，该 二者的变化情况也各不相同。
对于这两种基本的 网格，其公共面上的 关键点的对应关系更 需校核好，否则将出 现杂乱错误的网格。
对此马蹄形隧道，其公 共面处，p0 — p0,p1—p3, p2—p2,p4—p5 , p8—p9,p10 —p11
对于对称的模型也可以采 用镜像命令：
gen zone reflect norm -1 0 0 & origin 0,0,0
对于任何形状的单元体， 其建立单元模型时关键
FLAC3D基本原理及简单实例
cm / s 2
Bar/m
注： 1bar 106 dynes/ cm2 105 N / m2 105 Pa
1atm 1.013 bars 1.013105 Pa
FLAC3D基础知识
• 粘聚力：是指由分子引力引起的物体中相同组成的各部分倾向于聚合 在一起的一种力，对于岩石，粘聚力主要是由于岩石中相邻矿物颗粒 表面上的分子互相直接吸引而成，在宏观上，粘聚力只代表岩石抗剪 强度的一部分。一般来说，岩石在低应力时的粘聚力比较小，而高应 力作用时粘聚力较大。
FLAC3D基础知识 力学参数单位系统
国际单位 长度 密度 应力 压力 重力加速度 刚度 m kg / m3 N Pa m
103 kg / m3
m
106 kg / m3
cm
106 g / m3
KN KPa
MN MPa
Mdynes Bar
m / s2
Pa/m
m / s2
KPa/m
m / s2
MPa/m
3D
生成网格
执行变更
定义材料本构关系和 性质 定义边界、初始条件
计算结果保存及调用
图形绘制及结果输出
FLAC3D基础知识
指定材料模型
• 一旦完成了网格的生成，就必须给模型中的所有单元指定一种或者更 多的材料模型及相应的性质。这可以用两个命令MODEL和 PROPERTY来完成。FLAC中有十种内置的材料模型，一般只用三种 模型：MODEL null，MODEL elastic和MODEL mohr。 • MODEL null指的是从模型中去除的或开挖的材料； MODEL elastic 指的是各向同性弹性材料行为； MODEL mohr指的是摩尔-库伦塑性 行为。 • MODEL elastic和MODEL mohr需要通过PROPERTY命令指定材料的 性质，弹性模型需要的材料参数有： • （1）密度 • （2）体积模量 • （3）剪切模量
FLAC3D简述与使用步骤
FLAC3D简述与使用步骤FLAC3D是一种三维数值建模和数据分析软件，主要用于模拟和分析地下结构中的岩石和土壤行为。
它基于有限元方法，可以模拟地下开挖、地下水流、地震响应等复杂的地下工程问题，帮助工程师和地质学家做出准确的预测和决策。
在本文中，我们将对FLAC3D的概念和使用步骤进行简要介绍。
首先，我们来了解FLAC 3D的基本概念。
FLAC是Fast Lagrangian Analysis of Continua（快速拉格朗日连续体分析）的缩写，是一种用于建模和分析连续体力学问题的软件。
它采用了非线性弹性、塑性和损伤模型，并使用有限元离散化技术将复杂的问题转化为简单的网格模型。
FLAC 3D可以模拟岩土体的变形、破裂和失稳行为，帮助用户评估地下工程的安全性和可行性。
使用FLAC3D进行建模和分析的步骤如下：1.建立模型：在FLAC3D中，用户需要创建一个模型来描述地下结构。
模型可以包括岩石和土壤的几何形状、材料属性和边界条件等信息。
用户可以使用软件提供的几何建模工具创建模型，也可以导入其他CAD软件中的模型。
2.定义材料属性：在FLAC3D中，用户可以定义不同材料的物理和力学特性。
这些特性可以包括杨氏模量、泊松比、体积权重等。
用户可以根据实际材料的性质来设置这些参数，以便更真实地模拟地下结构的行为。
3.设置边界条件：在建模过程中，用户需要为模型设置适当的边界条件。
边界条件可以包括施加的加载、支撑结构和地下水流等。
用户可以通过定义加载的类型、大小和方向来模拟各种工程场景。
4.设定数值参数：在FLAC3D中，用户需要设置一些数值参数来控制数值计算的准确性和稳定性。
这些参数包括网格密度、时间步长和收敛准则等。
用户可以通过对不同参数的测试和调整来优化模拟结果的精度。
5.进行模拟和分析：完成模型设置后，用户可以运行FLAC3D来进行模拟和分析。
软件会根据用户定义的模型和参数对地下结构的行为进行预测和计算。
FLAC3D实例分析教程
FLAC3D实例分析教程假设我们要分析一个简单的边坡稳定性问题。
下面是具体的步骤：1.建立几何模型：首先，我们需要建立一个几何模型，包括边坡的形状和岩土层的属性。
在FLAC3D中，我们可以通过在网格上定义顶点和连线来创建边坡的形状。
然后，我们可以设置每个区域的岩土层属性，如密度、强度和摩擦角等。
确保模型的几何和岩土层属性与实际情况相符。
2.设定边界条件：接下来，我们需要设定边界条件，即模拟中的约束和加载条件。
在边坡稳定性问题中，我们可以设定边坡底部的约束条件，如水平位移和垂直位移。
此外，我们还可以为边坡施加水平和垂直方向的荷载，模拟边坡于不同加载条件下的行为。
3.运行模拟：在完成模型和边界条件的设置后，我们可以开始运行模拟。
FLAC3D使用多线程计算，能够利用多核处理器的能力来进行快速计算。
我们可以选择设置时间步长和计算精度等参数。
模拟运行完毕后，FLAC3D将输出边坡在不同加载条件下的应力、位移和变形等结果。
4.结果分析：最后，我们需要对模拟结果进行分析和解释。
FLAC3D 提供了丰富的结果显示和分析功能。
我们可以通过绘制曲线图、生成动画和查看计算网格等方式来可视化和分析结果。
根据模拟结果，我们可以评估边坡的稳定性，并提出针对性的建议和改进方案。
在实际应用中，我们还可以使用FLAC3D的其他高级功能来进一步分析和优化边坡设计。
例如，我们可以引入土体的非线性行为模型，模拟地下水流和渗流等复杂的工程问题。
此外，FLAC3D还支持参数化建模和优化分析，可以帮助工程师迅速评估不同方案的可行性和性能。
总结起来，FLAC3D是一个强大的岩土工程分析软件，可以用于解决各种实际问题。
通过学习和应用FLAC3D的基本使用方法和分析技巧，工程师可以更好地理解和评估岩土工程问题，为工程设计和施工提供有力支持。
FLAC及FLAC3D基础与工程实例51-2
FLAC及FLAC3D基础与工程实例51第1章FLAC、FLAC3D的功能与特性自R.W；数值模拟技术的优势在于有效延伸和扩展了分析人员的；本章重点：；?FLAC/FLAC3D的主要特点；?FLAC/FLAC3D的不足之处；1.1FLAC/FLAC3D简介；FLAC （FastLagrangianAnaly；FLAC有二维和三维计算软件两个版本，即FLAC；1.2FLAC/FLAC3D的主要特点；F第1章 FLAC、FLAC3D的功能与特性 自R.W. Clough 1965年首次将有限元引入土石坝的稳定性分析以来，数值模拟技术在岩土工程领域获得了巨大的进步，并成功解决了许多重大工程问题。
特别是个人电脑的出现及其计算性能的不断提高，使得分析人员在室内进行岩土工程数值模拟成为可能，也使得数值模拟技术逐渐成为岩土工程研究和设计的主流方法之一。
数值模拟技术的优势在于有效延伸和扩展了分析人员的认知范围，为分析人员洞悉岩、土体内部的破坏机理提供了强有力的可视化手段。
因此，优秀的岩土工程数值模拟软件须在专业性、可视化及信息输出等方面做到相对完备，方能使分析人员专注于工程实际问题的研究、分析和解决。
FLAC 系列软件的出现，为岩土工程研究工作者提供了一款功能强大的数值模拟工具。
本章重点：? FLAC/FLAC3D的主要特点? FLAC/FLAC3D的不足之处1.1 FLAC/FLAC3D简介FLAC（Fast Lagrangian Analysis of Continua）是由Itasca公司研发推出的连续介质力学分析软件，是该公司旗下最知名的软件系统之一。
FLAC目前已在全球七十多个国家得到广泛应用，在国际土木工程（尤其是岩土工程）学术界和工业界享有盛誉。
FLAC有二维和三维计算软件两个版本，即FLAC2D（1984）和FLAC3D（1994）。
这里进行一下说明，本书在阐述软件系列时，以FLAC统一称谓FLAC2D和FLAC3D；分述FLAC2D和FLAC3D时，FLAC仅指代FLAC2D。
Flac3D命令--完整经典版（2）
Flac3D命令--完整经典版（2）预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制实例分析命令：1. X ，Y ，Z 旋转 Shift+ X ，Y ，Z 反向旋转Gen zone ……；model ……；prop ……（材料参数）；set grav 0,0,-9.81（重力加速度）plot add block group red yellow 把在group 中的部分染成红色和黄色plot add axes black 坐标轴线为黑色；print zone stress% K 单元应力结果输出 ini dens 2000 ran z a b （设置初始密度，有时不同层密度不同）；ini ……（设置初始条件）；fix ……（固定界面）set plot jpg ；set plot quality 100 ；plot hard file 1.jpg 图像输出（格式、像素、名称） plot set magf 1.0视图的放大倍数为1.0；plo con szz z 方向应力云图2. ini z add -1 range group one 群one 的所有单元，在z 方向上向下移动1m ；然后合并命令 gen merge 1e-5 range z 0此命令是接触面单元合并成一个整体，1e-5是容差3. (基坑开挖步骤)：Step 1: create initial model state （建立初始模型）Step 2: excavatetrench （开挖隧道）4. group Top range group Base not 定义（群组Base 以外的为）群组Top5. plot blo gro 使得各个群组不同颜色显示6. （两个部分间设置界面；切割法）：gen separate Top 使两部分的接触网格分离为两部分；interface 1 wrap Base Top 在（Base 和Top ）这两部分之间添加接触单元；plot create view_int 显示，并创建标题view_int ；plot add surface 显示表面；plot add interface red 界面颜色红色7. （简单的定义函数及运行函数）new ；def setup 定义函数setup ；numy = 8定义常量numy 为8；depth = 10.0 定义depth 为10；end 结束对函数的定义；setup 运行函数setup8. （隧道生成）上部圆形放射性圆柱及下部块体单元体的建立，然后镜像。
FLAC3D实例分析教程(2024)
支持多种温度场建模方法，如有限元法、有限差分法等，可自定义温 度边界条件和初始条件。
热传导过程模拟
通过数值计算方法求解热传导方程，得到温度场中的温度分布和热流 密度等参数。
热应力计算
基于热弹性力学理论，计算由温度梯度引起的热应力和变形，以及温 度对岩土体力学性质的影响。
29
07
总结与展望
地下工程
软件可模拟地下洞室、巷道、地铁等地下 工程的开挖和支护过程，分析围岩稳定性 和支护结构受力情况。
基坑工程
软件可用于分析基坑开挖过程中的土压力 分布、支护结构变形和稳定性等问题。
2024/1/30
隧道工程
FLAC3D可应用于隧道工程的开挖、支护 和衬砌设计，评估隧道施工对周围岩体的 影响。
5
操作界面及基本设置
边界条件
设定模型的底部和侧面为固定边界， 顶部为自由边界；考虑地下水的影响 ，设置相应的孔隙水压力和渗透系数 。
2024/1/30
18
求解过程与结果分析
求解过程
采用FLAC3D内置的求解器进行计算，包括初始地应力平衡和后续加载过程。
结果分析
提取边坡的位移、应力、应变等计算结果，分析边坡的变形和破坏模式。
2024/1/30
操作界面
FLAC3D的操作界面包括菜单栏、工具栏、模型视图、属 性视图和输出窗口等部分，方便用户进行建模、分析和后 处理等操作。
基本设置
在使用FLAC3D前，需要进行一些基本设置，如选择单位 制、设置材料参数、定义边界条件等。这些设置将直接影 响模拟结果的准确性和可靠性。
建模流程
FLAC3D的建模流程包括建立几何模型、划分网格、定义 材料属性、施加边界条件和初始条件等步骤。用户可根据 实际需求选择合适的建模方法和工具。
FLAC3D 实例命令流1
第1部分命令流按照顺序进行2-1定义一个FISH函数newdef abcabc = 25 * 3 + 5Endprint abc2-2使用一个变量newdef abchh = 25abc = hh * 3 + 5EndPrint hhPrint abc2-3对变量和函数的理解newdef abchh = 25abc = hh * 3 + 5Endset abc=0 hh=0print hhprint abcprint hhnewdef abcabc = hh * 3 + 5endset hh=25print abcset abc=0 hh=0print hhprint abcprint hh2-4获取变量的历史记录newgen zone brick size 1 2 1model mohrprop shear=1e8 bulk=2e8 cohes=1e5 tens=1e10fix x y z range y -0.1 0.1apply yvel -1e-5 range y 1.9 2.1plot set rotation 0 0 45plot block groupdef get_adad1 = gp_near(0,2,0)ad2 = gp_near(1,2,0)ad3 = gp_near(0,2,1)ad4 = gp_near(1,2,1)endget_addef loadload=gp_yfunbal(ad1)+gp_yfunbal(ad2)+gp_yfunbal(ad3)+gp_yfunbal(ad4) endhist loadhist gp ydis 0,2,0step 1000plot his 1 vs -22-5用FISH函数计算体积模量和剪砌模量newdef derives_mod = y_mod / (2.0 * (1.0 + p_ratio))b_mod = y_mod / (3.0 * (1.0 - 2.0 * p_ratio))endset y_mod = 5e8 p_ratio = 0.25deriveprint b_modprint s_mod2-6 在FLAC输入中使用符号变量Newdef derives_mod = y_mod / (2.0 * (1.0 + p_ratio))b_mod = y_mod / (3.0 * (1.0 - 2.0 * p_ratio))endset y_mod = 5e8 p_ratio = 0.25derivegen zone brick size 2,2,2model elasticprop bulk=b_mod shear=s_modprint zone prop bulkprint zone prop shear2-7 控制循环Newdef xxxsum = 0prod = 1loop n (1,10)sum = sum + nprod = prod * nend_loopendxxxprint sum, prodnewgen zone brick p0 (0,0,0) p1 (-10,0,0) p2 (0,10,0) p3 (0,0,-10) model elasplot set rotation 0 0 45plot block groupdef installpnt = zone_headloop while pnt #nullz_depth = -z_zcen(pnt)y_mod = y_zero + cc * sqrt(z_depth)z_prop(pnt, ’shear’) = y_mod / (2.0*(1.0+p_ratio))z_prop(pnt, ’bulk’) = y_mod / (3.0*(1.0-2.0*p_ratio))pnt = zone_next(pnt)end_loopendset p_ratio=0.25 y_zero=1e7 cc=1e8install2-8 拆分命令行new ;example of a sum of many thingsdef long_sumtemp = v1 + v2 + v3 + v4 + v5 + v6 + v7 + v8 + v9 + v10 long_sum = temp + v11 + v12 + v13 + v14 + v15end2-9 变量类型newdef haveoneaa = 2bb = 3.4cc = ’Have a nice day’dd = aa * bbee = cc + ’, old chap’endhaveoneprint fish2-10 IF条件语句newdef abcif xx > 0 thenabc = 1000elseabc = -1000end_ifendset xx = 10print abcset xx = 0print abc2-11 索单元自动生成newgen zone brick size 10 3 5plot set rotation 0 0 45plot block groupdef place_cablesloop n (1,5)z_d = float(n) - 0.5commandsel cable beg 0.0,1.5,z_d end 7.0,1.5,z_d nseg 7 end_commandend_loopendplace_cablesplot grid sel geom rednewgen zone brick size 10 3 5plot set rotation 15 0 60plot block groupmod mohrprop bulk 1e8 shear .3e8 fric 35prop coh 1e3 tens 1e3ini dens 1000set grav 0,0,-10fix x y z range z -.1 .1fix y range y -.1 .1fix y range y 2.9 3.1fix x range x -.1 .1fix x range x 9.9 10.1set largehist unbalsolvesave cab_str.savini xdis 0 ydis 0 zdis 0hist gp xdisp 0,1,5def place_cablesloop n (1,5)z_d = 5.5 - float(n)z_t = z_d + 0.5z_b = z_d - 0.5commandfree x range x -.1,.1 z z_b z_tsolvesel cable beg 0.0,0.5,z_d end 7.0,0.5,z_d nseg 7sel cable beg 0.0,1.5,z_d end 7.0,1.5,z_d nseg 7sel cable beg 0.0,2.5,z_d end 7.0,2.5,z_d nseg 7sel cable prop emod 2e10 ytension 1e8 xcarea 1.0 &gr_k 2e10 gr_coh 1e10 gr_per 1.0end_commandend_loopendplace_cablessave cab_end.savplot sketch sel cable force red2-12圆形隧道开挖模拟计算;建立模型gen zon radcyl p0 0 0 0 p1 6 0 0 p2 0 1 0 p3 0 0 6 &size 4 2 8 4 dim 3 3 3 3 rat 1 1 1 1.2 group outsiderockgen zone cshell p0 0 0 0 p1 3 0 0 p2 0 1 0 p3 0 0 3 &size 1 2 8 4 dim 2.7 2.7 2.7 2.7 rat 1 1 1 1 group concretliner fill group insiderock gen zon reflect dip 90 dd 90 orig 0 0 0gen zon reflect dip 0 dd 0 ori 0 0 0gen zon brick p0 0 0 6 p1 6 0 6 p2 0 1 6 p3 0 0 13 size 4 2 6 group outsiderock1 gen zon brick p0 0 0 -12 p1 6 0 -12 p2 0 1 -12 p3 0 0 -6 size 4 2 5 group outsiderock2 gen zon brick p0 6 0 0 p1 21 0 0 p2 6 1 0 p3 6 0 6 size 10 2 4 group outsiderock3 gen zon reflect dip 0 dd 0 orig 0 0 0 range group outsiderock3gen zon brick p0 6 0 6 p1 21 0 6 p2 6 1 6 p3 6 0 13 size 10 2 6 group outsiderock4gen zon brick p0 6 0 -12 p1 21 0 -12 p2 6 1 -12 p3 6 0 -6 size 10 2 5 group outsiderock5 gen zon reflect dip 90 dd 90 orig 0 0 0 range x -0.1 6.1 z 6.1 13.1gen zon reflect dip 90 dd 90 orig 0 0 0 range x -0.1 6.1 z -6.1 -12.1gen zon reflect dip 90 dd 90 orig 0 0 0 range x 6.1 21.1 z -12.1 13.1;绘制模型图plot block groupplot add axes red;plot set rotation 0 0 45 用于显示三维模型;设置重力set gravity 0 0 -10;给定边界条件fix z range z -12.01,-11.99fix x range x -21.01,-20.99fix x range x 20.99,21.01fix y range y -0.01 0.01fix y range y 0.99,1.01;求解自重应力场model mohrini density 1800 ;围岩的密度prop bulk=1.47e8 shear=5.6e7 fric=20 coh=5.0e4 tension=1.0e4 ;体积、剪切、摩擦角、凝聚力、抗拉强度set mech ratio=1e-4solvesave Gravsol.savplot cont zdisp outl onplot cont szz;毛洞开挖计算initial xdisp=0 ydisp=0 zdisp=0model null range group insiderock any group concretliner anyplot block groupplot add axes redset mech ratio=5e-4solvesave Kaiwsol.savplot cont zdispplot cont sdispplot cont szzplot cont xzz;模筑衬砌计算model elas range group concretliner anyplot block groupplot add axes redini density 2500 range group concretliner any ;衬砌混凝土的密度prop bulk=16.67e9,shear=12.5e9 range group concretliner any ;衬砌混凝土的体积弹模、剪切弹模set mech ratio=1e-4solvesave zhihusol.savplot cont zdispplot cont sdispplot cont szzplot cont xzz;完成计算分析。
FLAC3D-实例命令流1
第1部分命令流按照顺序进行2-1定义一个FISH函数newdef abcabc = 25 * 3 + 5Endprint abc2-2使用一个变量newdef abchh = 25abc = hh * 3 + 5EndPrint hhPrint abc2-3对变量和函数的理解newdef abchh = 25abc = hh * 3 + 5Endset abc=0 hh=0print hhprint abcprint hhnewdef abcabc = hh * 3 + 5endset hh=25print abcset abc=0 hh=0print hhprint abcprint hh2-4获取变量的历史记录newgen zone brick size 1 2 1model mohrprop shear=1e8 bulk=2e8 cohes=1e5 tens=1e10fix x y z range y -0.1 0.1apply yvel -1e-5 range y 1.9 2.1plot set rotation 0 0 45plot block groupdef get_adad1 = gp_near(0,2,0)ad2 = gp_near(1,2,0)ad3 = gp_near(0,2,1)ad4 = gp_near(1,2,1)endget_addef loadload=gp_yfunbal(ad1)+gp_yfunbal(ad2)+gp_yfunbal(ad3)+gp_yfunbal(ad4) endhist loadhist gp ydis 0,2,0step 1000plot his 1 vs -22-5用FISH函数计算体积模量和剪砌模量newdef derives_mod = y_mod / (2.0 * (1.0 + p_ratio))b_mod = y_mod / (3.0 * (1.0 - 2.0 * p_ratio))endset y_mod = 5e8 p_ratio = 0.25deriveprint b_modprint s_mod2-6 在FLAC输入中使用符号变量Newdef derives_mod = y_mod / (2.0 * (1.0 + p_ratio))b_mod = y_mod / (3.0 * (1.0 - 2.0 * p_ratio))endset y_mod = 5e8 p_ratio = 0.25derivegen zone brick size 2,2,2model elasticprop bulk=b_mod shear=s_modprint zone prop bulkprint zone prop shear2-7 控制循环Newdef xxxsum = 0prod = 1loop n (1,10)sum = sum + nprod = prod * nend_loopendxxxprint sum, prodnewgen zone brick p0 (0,0,0) p1 (-10,0,0) p2 (0,10,0) p3 (0,0,-10) model elasplot set rotation 0 0 45plot block groupdef installpnt = zone_headloop while pnt #nullz_depth = -z_zcen(pnt)y_mod = y_zero + cc * sqrt(z_depth)z_prop(pnt, ’shear’) = y_mod / (2.0*(1.0+p_ratio))z_prop(pnt, ’bulk’) = y_mod / (3.0*(1.0-2.0*p_ratio))pnt = zone_next(pnt)end_loopendset p_ratio=0.25 y_zero=1e7 cc=1e8install2-8 拆分命令行new ;example of a sum of many thingsdef long_sumtemp = v1 + v2 + v3 + v4 + v5 + v6 + v7 + v8 + v9 + v10 long_sum = temp + v11 + v12 + v13 + v14 + v15end2-9 变量类型newdef haveoneaa = 2bb = 3.4cc = ’Have a nice day’dd = aa * bbee = cc + ’, old chap’endhaveoneprint fish2-10 IF条件语句newdef abcif xx > 0 thenabc = 1000elseabc = -1000end_ifendset xx = 10print abcset xx = 0print abc2-11 索单元自动生成newgen zone brick size 10 3 5plot set rotation 0 0 45plot block groupdef place_cablesloop n (1,5)z_d = float(n) - 0.5commandsel cable beg 0.0,1.5,z_d end 7.0,1.5,z_d nseg 7 end_commandend_loopendplace_cablesplot grid sel geom rednewgen zone brick size 10 3 5plot set rotation 15 0 60plot block groupmod mohrprop bulk 1e8 shear .3e8 fric 35prop coh 1e3 tens 1e3ini dens 1000set grav 0,0,-10fix x y z range z -.1 .1fix y range y -.1 .1fix y range y 2.9 3.1fix x range x -.1 .1fix x range x 9.9 10.1set largehist unbalsolvesave cab_str.savini xdis 0 ydis 0 zdis 0hist gp xdisp 0,1,5def place_cablesloop n (1,5)z_d = 5.5 - float(n)z_t = z_d + 0.5z_b = z_d - 0.5commandfree x range x -.1,.1 z z_b z_tsolvesel cable beg 0.0,0.5,z_d end 7.0,0.5,z_d nseg 7sel cable beg 0.0,1.5,z_d end 7.0,1.5,z_d nseg 7sel cable beg 0.0,2.5,z_d end 7.0,2.5,z_d nseg 7sel cable prop emod 2e10 ytension 1e8 xcarea 1.0 &gr_k 2e10 gr_coh 1e10 gr_per 1.0end_commandend_loopendplace_cablessave cab_end.savplot sketch sel cable force red2-12圆形隧道开挖模拟计算;建立模型gen zon radcyl p0 0 0 0 p1 6 0 0 p2 0 1 0 p3 0 0 6 &size 4 2 8 4 dim 3 3 3 3 rat 1 1 1 1.2 group outsiderockgen zone cshell p0 0 0 0 p1 3 0 0 p2 0 1 0 p3 0 0 3 &size 1 2 8 4 dim 2.7 2.7 2.7 2.7 rat 1 1 1 1 group concretliner fill group insiderock gen zon reflect dip 90 dd 90 orig 0 0 0gen zon reflect dip 0 dd 0 ori 0 0 0gen zon brick p0 0 0 6 p1 6 0 6 p2 0 1 6 p3 0 0 13 size 4 2 6 group outsiderock1 gen zon brick p0 0 0 -12 p1 6 0 -12 p2 0 1 -12 p3 0 0 -6 size 4 2 5 group outsiderock2 gen zon brick p0 6 0 0 p1 21 0 0 p2 6 1 0 p3 6 0 6 size 10 2 4 group outsiderock3 gen zon reflect dip 0 dd 0 orig 0 0 0 range group outsiderock3gen zon brick p0 6 0 6 p1 21 0 6 p2 6 1 6 p3 6 0 13 size 10 2 6 group outsiderock4gen zon brick p0 6 0 -12 p1 21 0 -12 p2 6 1 -12 p3 6 0 -6 size 10 2 5 group outsiderock5 gen zon reflect dip 90 dd 90 orig 0 0 0 range x -0.1 6.1 z 6.1 13.1gen zon reflect dip 90 dd 90 orig 0 0 0 range x -0.1 6.1 z -6.1 -12.1gen zon reflect dip 90 dd 90 orig 0 0 0 range x 6.1 21.1 z -12.1 13.1;绘制模型图plot block groupplot add axes red;plot set rotation 0 0 45 用于显示三维模型;设置重力set gravity 0 0 -10;给定边界条件fix z range z -12.01,-11.99fix x range x -21.01,-20.99fix x range x 20.99,21.01fix y range y -0.01 0.01fix y range y 0.99,1.01;求解自重应力场model mohrini density 1800 ;围岩的密度prop bulk=1.47e8 shear=5.6e7 fric=20 coh=5.0e4 tension=1.0e4 ;体积、剪切、摩擦角、凝聚力、抗拉强度set mech ratio=1e-4solvesave Gravsol.savplot cont zdisp outl onplot cont szz;毛洞开挖计算initial xdisp=0 ydisp=0 zdisp=0model null range group insiderock any group concretliner anyplot block groupplot add axes redset mech ratio=5e-4solvesave Kaiwsol.savplot cont zdispplot cont sdispplot cont szzplot cont xzz;模筑衬砌计算model elas range group concretliner anyplot block groupplot add axes redini density 2500 range group concretliner any ;衬砌混凝土的密度prop bulk=16.67e9,shear=12.5e9 range group concretliner any ;衬砌混凝土的体积弹模、剪切弹模set mech ratio=1e-4solvesave zhihusol.savplot cont zdispplot cont sdispplot cont szzplot cont xzz;完成计算分析（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）。
Flac3d_实例分析教程
cyc 15000 ;运行 15000 时步 print p_err ;输出函数 p_err
7
《FLAC 原理实例与应用指南》
FLAC3D
prop bulk 1e8 shear 0.3e8 ;模型的材料性质：体积模量1×108 剪切模量 0.3×108
prop fric 35 coh 1e3 tens 1e3
°
;摩擦角 35
粘聚力 1×103
抗拉强度1×103
; set global conditions
;设置全局参数
set grav 0,0,-9.81
resource可执行编码dlls安装数据文件六面体网格的数据文件参考命令的数据文件flac3d中的fish数据文件关于流体力学的相互作用的数据文件可选择属性的数据文件结构单元的数据文件理论和背景的数据文件用户指南的数据文件有关某些确定问题的实例的数据文件flac3d的资源文件manualsflac3d300
3
《FLAC 原理实例与应用指南》
FLAC3D
;暂停 step 1000 ;运算 1000 步 pause ;暂停 save t2.sav ;形成 sav 文件，并保存为 t2.sav
ret
3D
;放在批处理文件的最后，以返回 FLAC 的控制状态
4
《FLAC 原理实例与应用指南》
2
FLAC3D
图 2 ：浅基础位移矢量图
2
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FLAC及FLAC3D基础与工程实例51-2
FLAC及FLAC3D基础与工程实例51-2FLAC及FLAC3D基础与工程实例51第1章FLAC、FLAC3D的功能与特性自R.W；数值模拟技术的优势在于有效延伸和扩展了分析人员的；本章重点：；?FLAC/FLAC3D 的主要特点；?FLAC/FLAC3D的不足之处；1.1FLAC/FLAC3D简介；FLAC （FastLagrangianAnaly；FLAC有二维和三维计算软件两个版本，即FLAC；1.2FLAC/FLAC3D的主要特点；F第1章FLAC、FLAC3D的功能与特性自R.W. Clough 1965年首次将有限元引入土石坝的稳定性分析以来，数值模拟技术在岩土工程领域获得了巨大的进步，并成功解决了许多重大工程问题。
特别是个人电脑的出现及其计算性能的不断提高，使得分析人员在室内进行岩土工程数值模拟成为可能，也使得数值模拟技术逐渐成为岩土工程研究和设计的主流方法之一。
数值模拟技术的优势在于有效延伸和扩展了分析人员的认知范围，为分析人员洞悉岩、土体内部的破坏机理提供了强有力的可视化手段。
因此，优秀的岩土工程数值模拟软件须在专业性、可视化及信息输出等方面做到相对完备，方能使分析人员专注于工程实际问题的研究、分析和解决。
FLAC 系列软件的出现，为岩土工程研究工作者提供了一款功能强大的数值模拟工具。
本章重点：FLAC/FLAC3D的主要特点FLAC/FLAC3D的不足之处1.1 FLAC/FLAC3D简介FLAC（Fast Lagrangian Analysis of Continua）是由Itasca公司研发推出的连续介质力学分析软件，是该公司旗下最知名的软件系统之一。
FLAC目前已在全球七十多个国家得到广泛应用，在国际土木工程（尤其是岩土工程）学术界和工业界享有盛誉。
FLAC有二维和三维计算软件两个版本，即FLAC2D（1984）和FLAC3D（1994）。
这里进行一下说明，本书在阐述软件系列时，以FLAC统一称谓FLAC2D和FLAC3D；分述FLAC2D和FLAC3D时，FLAC仅指代FLAC2D。
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pdis2 = gp_near(0.,1.,10.) ; ;靠近坐标（0，0，10）的节点的地址赋予 pdis2
p_sol = (2. + pi) ; 2 + π 赋予 p_sol end ;用于 fish 语言的结尾 p_cons ;运行函数 p_cons ;--------------------------------------------------------------------; p_load : average footing pressure / c ;场地的平均压力 ; c_disp : magnitude of vertical displacement at footing center / a ;场地中心的垂直沉降量 ;--------------------------------------------------------------------def actLoad ;定义函数 actLoad（活荷载）（fish 语言的起始句）
Shared Drivers Fishtank Models… Resource Utility…
FLAC3D 的资源文件
3D
FLAC 用户指南（PDF 格式）
驱动程序安装指南 FISH 函数的 Itasc 编码 Itasc 用户定义的模型 Itasc 资源文件 “更新”和“动画”功能
* 这里和下面的(…) 表示此文件夹下还有子文件夹。
if gp_xpos(pnt) < 3.1 then ;且 x 坐标小于 3.1 时
pload = pload + gp_zfunbal(pnt) ;变量 pload 为上次循环中的值与变量 pnt 所对应的 z 方向上的不平衡力的和
n = n+ 1 ;n 自我加 1
endif ;结束里面的 if
endif
2
《FLAC 原理实例与应用指南》
FLAC3D
;设置重力加速度，z 坐标正方向为正，故为-9.81 ini dens 2000 ;初始密度为 2000 ; set boundary conditions ;设置初始边界情况 fix x range x -0.1 0.1 ;在 x 方向上 固定 x = 0 边界，为滚动支撑 fix x range x 5.9 6.1 ;在 x 方向上 固定 x = 6 边界，为滚动支撑 fix y range y -0.1 0.1 ;在 y 方向上 固定 y = 0 边界，为滚动支撑 fix y range y 7.9 8.1 ;在 y 方向上 固定 y = 8 边界，为滚动支撑 fix z range z -0.1 0.1 ;在 z 方向上 固定 z = 0 边界，为滚动支撑 ; monitor model variables to check for equilibrium ;监控模型变量，并控制力学平衡 hist unbal ;监测不平衡力，并保留历史记录（在默认情况下，每十步做一次记录） hist gp zdisp 4,4,8 ;监测网格坐标点（4，4，8）在 z 方向的位移，并保留历史纪录 solve ;运算，求解(默认情况下 ratio= 1×10−5 停止运算) pause ;暂停 save t1.sav ;形成 sav 文件，并保存为 t1.sav pause ;暂停 ; rest t1.sav ;恢复 t1.sav 文件 ; Step 2: excavate trench ;第二步：开挖隧道 model null range x 2,4 y 2,6 z 5,10 ;在 x（2，4）y（2.，6）z（5，10 ）范围内建立零模型（即开挖这一部分区域） pause ;暂停 set large ;在全局下设置大应变状态 initial xdis 0.0 ydis 0.0 zdis 0.0 ;把 x，y，z 重新设置为 0（因为我们只为了观察基坑引起的位移变化， ;而不是从施加重力荷载引起的位移变化，这不会影响计算结果） pause
;在 x y z 方向上固定边界 x =20
fix y
粘聚力1.0 ×105
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;约束所有 y 方向上运动 fix x y z range x -.1 3.1 z 9.9 10.1 ;在 x y z 方向上固定平面 x =0，3 z= 10 ini zvel -0.5e-5 range x -.1 3.1 z 9.9 10.1 ;在平面 x =0，3 z= 10 上初始化 z 方向的速度为 −0.5×10−5 def p_cons ;用 fish 语言定义函数 p_cons
gen zone brick size 20 1 10
;建立矩形的网格区域，其大小为 20×1×10
model mohr
;采用摩尔-库仑模型
prop bul 2.e8 shea 1.e8 cohesion 1.e5 ;模型的材料性质：体积模量 2.0×108 剪切模量 1.0×108
prop friction 0. dilation 0. tension 1.e10
;这里函数 actLoad 的值，为后面的式子所赋予，其中 pload 为循环结束后的最终 ;值 z_prop(zone_head,'cohesion')为首个单元的粘聚力的数值
c_disp = -(gp_zdisp(pdis1) + gp_zdisp(pdis2)) / 7.0 ; 同理，这里函数 c_disp 的值，也为后面的式子所赋予，其中 gp_zdisp(pdis1)为 ;变量 pdis1 所对应的网格点在 z 方向的位移，gp_zdisp(pdis2) 变量 pdis2 所对应 ;的网格点在 z 方向的位移
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
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图 1：基坑开挖的位移等值线图 1
; simple tutorial – trench excavation
;简单的隧道开挖方法
end ; fish 语言的结束句 def p_err ;定义函数 p_err
p_err = 100. * (actLoad - p_sol) / p_sol ;函数 p_err 的值为后面式子所定义 end ;fish 语言的结束句
hist n 50 ;对 n 做历史记录 hist actLoad ;对 actLoad 做历史记录 hist p_sol ;对 p_sol 做历史记录 hist c_disp ;对 c_disp 做历史记录 hist unbal ;对 unbal（不平衡力）做历史记录
内容 可执行编码，DLLs，安装数据文件 六面体网格的数据文件 参考命令的数据文件 FLAC3D 中的 FISH 数据文件 关于流体力学的相互作用的数据文件 可选择属性的数据文件 结构单元的数据文件 理论和背景的数据文件 用户指南的数据文件 有关某些确定问题的实例的数据文件
Manuals Flac3d300…
prop bulk 1e8 shear 0.3e8 ;模型的材料性质：体积模量1×108 剪切模量 0.3×108
prop fric 35 coh 1e3 t×103
抗拉强度1×103
; set global conditions
;设置全局参数
set grav 0,0,-9.81
; Step 1: create initial model state
;第一步：初始模型的建立
; create grid
; 建立网格
gen zone brick size 6 8 8
;建立矩形的网格区域，其大小为 6×8×8
; assign material
;指定材料的性质
model mohr
;采用摩尔-库仑模型
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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，2005.9 Appendix( )
版权所有 人民交通出版社，Itasca Consulting Group, USA
说 明： 1 ． 本 实 例 分 析 教 程 是 为 方 便 读 者 学 习 、 应 用 FLAC 和
plot sketch ;绘出轮廓线 plot add vel ;添加矢量 plot add his 1 2 vs 3 ;绘出历史记录 n，actLoad ， p_sol
cyc 15000 ;运行 15000 时步 print p_err ;输出函数 p_err
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;暂停 step 1000 ;运算 1000 步 pause ;暂停 save t2.sav ;形成 sav 文件，并保存为 t2.sav
ret
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;放在批处理文件的最后，以返回 FLAC 的控制状态
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图 2 ：浅基础位移矢量图
°
;内摩擦角 0
°
剪胀角 0
抗拉强度1.0 ×1010
fix x range x -.1 .1
;在 x 方向上固定边界 x =0（即只在 x 方向上受约束）
fix x y z range z -.1 .1
;在 x y z 方向上固定边界 z =0（即为固定约束）
fix x y z range x 19.9 20.1
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;---------------------------------------------------------------------