最新FLAC3D数值模拟上机报告

FLAC 3D

数值模拟上机报告

计算模型分别如图1、2、3所示，边坡倾角分别为30°、45°、60°，岩土体参数为： 密度ρ＝2500 kg/m 3, 弹性模量E ＝1×108 Pa ，泊松比μ＝0.3，抗拉强度σt ＝0.8×106 Pa ，内聚力C ＝4.2×104 Pa ，摩擦角φ＝17°，膨胀角Δ＝20°

试用FLAC 3D 软件建立单位厚度的计算模型，并进行网格剖分，参数赋值，设定合理的边界条件，利用FLAC 3D 软件分别计算不同坡角情况下边坡的稳定性，并进行结果分析。 附 换算公式：

1 kN/m 3= 100 kg/m 3

剪切弹性模量：8

81100.38510()2(1)2(10.3)E G Pa μ⨯=

==⨯+⨯+ 体积弹性模量：8

81100.83310()3(12)3(120.3)

E K Pa μ⨯=

==⨯-⨯-⨯ 一 坡度为30°的情况

40

25.36

60

40

100

30°

图1 倾角为30°的边坡(单位：m)

算例分析： 命令流： new

;========================================================== 建立网格模型

gen zone brick p0 0 0 0 p1 100 0 0 p2 0 2 0 p3 0 0 40 size 50 1 10

gen zone brick p0 40 0 40 p1 100 0 40 p2 40 2 40 p3 74.64 0 60 p4 100 2 40 & p5 74.64 2 60 p6 100 0 60 p7 100 2 60 size 30 1 10

;=========================================================

;设置边界条件

fix x y z range z -0.1 0.1

fix x range x 99.9 100.1

fix x range x -0.1 0.1

fix y

;======================

;初始地应力的生成

model elas

prop density 2000 bulk 3e9 shear 1e9

set gravity 0 0 -10

solve

ini xdisp 0 ydisp 0 zdisp 0

ini xvel 0 yvel 0 zvel 0

;===================================

;安全系数求解

model mohr

prop density 2500.0 bulk 8.3E7 shear 3.8E7 coh 42000.0 tens 0.8E6 friction 17 dilation 20 solve fos file slope3dfos1.sav associated

安全系数：

最终计算边坡稳定性系数为1.453

图1 网格剖分图图2 速度矢量图

图3 速度等值线图图4 位移等值线图

图5 剪应变增量云图

二 坡度为45°的情况

100

40

60

40

40

45°

图2 倾角为45°的边坡(单位：m)

算例分析：

命令流： new

;========================================================== 建立网格模型

gen zone brick p0 0 0 0 p1 100 0 0 p2 0 2 0 p3 0 0 40 size 50 1 10

gen zone brick p0 40 0 40 p1 100 0 40 p2 40 2 40 p3 60 0 60 p4 100 2 40 &

p5 60 2 60 p6 100 0 60 p7 100 2 60 size 30 1 10

;========================================================= ;设置边界条件

fix x y z range z -0.1 0.1 fix x range x 99.9 100.1 fix x range x -0.1 0.1 fix y

;====================== ;初始地应力的生成 model elas

prop density 2000 bulk 3e9 shear 1e9 set gravity 0 0 -10 solve

ini xdisp 0 ydisp 0 zdisp 0 ini xvel 0 yvel 0 zvel 0

;=================================== ;安全系数求解 model mohr

prop density 2500.0 bulk 8.3E7 shear 3.8E7 coh 42000.0 tens 0.8E6 friction 17 dilation 20 solve fos file slope3dfos1.sav associated 安全系数：

最终边坡的稳定性系数为1.14

图1 网格剖分图 图2 速度矢量图

图3 速度等值线图 图4 位移等值线图

图5 剪应变增量云图

三 坡度为60°的情况

100

40

60

48.45

40

60°

图3 倾角为60°的边坡(单位：m)

算例分析：

命令流： new

;========================================================== 建立网格模型

gen zone brick p0 0 0 0 p1 100 0 0 p2 0 2 0 p3 0 0 40 size 50 1 10

gen zone brick p0 40 0 40 p1 100 0 40 p2 40 2 40 p3 51.55 0 60 p4 100 2 40 & p5 51.55 2 60 p6 100 0 60 p7 100 2 60 size 30 1 10

;========================================================= ;设置边界条件

fix x y z range z -0.1 0.1 fix x range x 99.9 100.1 fix x range x -0.1 0.1 fix y

;====================== ;初始地应力的生成 model elas

prop density 2000 bulk 3e9 shear 1e9 set gravity 0 0 -10 solve

ini xdisp 0 ydisp 0 zdisp 0 ini xvel 0 yvel 0 zvel 0

;=================================== ;安全系数求解 model mohr

prop density 2500.0 bulk 8.3E7 shear 3.8E7 coh 42000.0 tens 0.8E6 friction 17 dilation 20 solve fos file slope3dfos1.sav associated 安全系数：

最终边坡的稳定性系数为0.928