FLAC3D建模分析

模型检查
.flac3d文件的格式
G 1 1.0e+00 1.0e+00 1.0e+00 Z B8 1 2 3 4 5 6 7 8 ZGROUP Soil
123
impgrid & expgrid
仅限于网格
数据格式
* FLAC3D grid produced by FLAC3D * GRIDPOINTS G 1 0.000000000e+000 0.000000000e+000 0.000000000e+000 G 2 1.000000000e+000 0.000000000e+000 0.000000000e+000 G 3 0.000000000e+000 1.000000000e+000 0.000000000e+000 .................................... * ZONES Z B8 1 1 2 3 4 5 6 7 8 Z B8 2 2 9 5 7 10 8 11 12 Z B8 3 9 13 10 11 14 12 15 16 .................................... ZGROUP top 501 502 503 504 505 506 507 508 509 510 511 512 513 514 515 516 517 518 519 520 521 522 523 524 525 526 527 528 529 530 531 532 533 534 535 536 537 538 539 540 541 542 543 544 545 546 547 548 549 550 551 552 553 554 555 556 557 558 559 560 561 562 563 564 565 566 567 568 569 570 571 572 573 574 ....................................
Itasca Consulting Group, Inc. Minneapolis, MN USA
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)
Block Group
1 2 3 4 5 6 7
Z
Axes
Linestyle
X Y
Itasca Consulting Group, Inc. Minneapolis, MN USA
Ansys生成网格
通过第三方软件生成
FLAC3D 3.00
Settings: Model Perspective 11:59:41 Wed Jun 20 2007 Center: X: 1.989e+002 Y: 1.994e+002 Z: 4.143e+002 Dist: 2.491e+003 Rotation: X: 40.000 Y: 0.000 Z: 10.000 Mag.: 1 Ang.: 22.500
FLAC3D软件建模分析
2018/6/16
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。
外部模型导入规则
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

“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
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
FLAC3D 3.00
Settings: Model Perspective 11:55:17 Wed Jun 20 2007 Center: X: 1.656e+002 Y: 1.714e+002 Z: 2.128e+002 Dist: 1.302e+003 Rotation: X: 20.000 Y: 360.000 Z: 240.000 Mag.: 0.8 Ang.: 22.500
10m
Fra Baidu bibliotek
超孔隙压力生成
20m
耦合分析
P def ramp ramp = min(1.0,float(step)/200.0) end apply nstress = -0.5e6 hist ramp range x -.1 3.1 z 9.9 10.1
10m
孔压消散
20m
二次开发环境

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

print fish
table, extra等命令使用
FISH应用介绍
FLAC3D 3.00
Step 29675 Model Perspective 13:15:32 Wed Jun 20 2007 Center: X: 1.000e+001 Y: 5.000e-001 Z: -5.000e+000 Dist: 2.770e+002 Rotation: X: 0.000 Y: 0.000 Z: 0.000 Mag.: 1 Ang.: 22.500
Itasca Consulting Group, Inc. Minneapolis, MN USA
隧洞开挖应力释放
流固耦合分析
无渗流模式
• • • • 不设置CONFIG Fluid 孔压不改变 INITIAL pp WATER table WATER density SET gravity WATER table face • 手动设置干湿密度
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
Surface
Magfac = 0.000e+000
Itasca Consulting Group, Inc. Minneapolis, MN USA
Surfer生成网格
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。
3.000
2.000
(*10^1)
FLAC (Version 5.00)
1.000
4.000
LEGEND 20-Apr-07 23:13 step 87618 -4.444E+00 <x< 8.444E+01 -3.944E+01 <y< 4.944E+01 Boundary plot 0
0.000
Contour of Displacement Mag.
Magfac = 1.000e+000 0.0000e+000 to 5.0000e-003 5.0000e-003 to 1.0000e-002 1.0000e-002 to 1.5000e-002 1.5000e-002 to 2.0000e-002 2.0000e-002 to 2.5000e-002 2.5000e-002 to 3.0000e-002 3.0000e-002 to 3.3313e-002 Interval = 5.0e-003
3.000
-1.000
2.000
FOS=1.61
2E 1
-2.000
1.000
1 Wuh
0.500 1.500
Max. shear strain-rate 0.00E+00 5.00E-08 1.00E-07 1.50E-07 2.00E-07 2.500 3.500 4.500 2.50E-07 (*10^1) 3.00E-07 Contour interval= 5.00E-08 Grid plot 0 2E 1
渗流模式
• 设置CONFIG fluid • 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
MODEL MODEL
fl_isotropic fl_anisotropic
MODEL
fl_null
安全系数计算
(*10^1)
4.000
安全系数计算
JOB TITLE : FOS
-3.000
0.000
5.500
6.500
7.500
-1.000
-2.000
FOS=2.71
Displacement vectors
-3.000
耦合分析
P def ramp ramp = min(1.0,float(step)/200.0) end apply nstress = -0.5e6 hist ramp range x -.1 3.1 z 9.9 10.1
Contour of SZZ
Magfac = 0.000e+000 Gradient Calculation -5.6447e+001 to -5.6000e+001 -5.6000e+001 to -5.5500e+001 -5.5500e+001 to -5.5000e+001 -5.5000e+001 to -5.4500e+001 -5.4500e+001 to -5.4000e+001 -5.4000e+001 to -5.3500e+001 -5.3500e+001 to -5.3000e+001 -5.3000e+001 to -5.2500e+001 -5.2500e+001 to -5.2000e+001 -5.2000e+001 to -5.1553e+001 Interval = 5.0e-001
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
Model elastic Model m; ini stress
Model m
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)
FLAC3D 3.00
Step 72 Model Perspective 12:48:49 Wed Jun 20 2007 Center: X: 0.000e+000 Y: 5.000e-001 Z: 0.000e+000 Dist: 8.734e+002 Rotation: X: 0.000 Y: 0.000 Z: 0.000 Mag.: 1.56 Ang.: 22.800
Itasca Consulting Group, Inc. Minneapolis, MN USA
改变水头边界
FISH应用介绍
FLAC3D 3.00
Step 4311 Model Perspective 13:18:35 Wed Jun 20 2007 Center: X: 0.000e+000 Y: 5.000e-001 Z: 0.000e+000 Dist: 2.770e+002 Rotation: X: 0.000 Y: 0.000 Z: 0.000 Mag.: 1 Ang.: 22.500
Contour of Pore Pressure
Magfac = 0.000e+000 0.0000e+000 to 5.0000e+004 5.0000e+004 to 1.0000e+005 1.0000e+005 to 1.5000e+005 1.5000e+005 to 2.0000e+005 2.0000e+005 to 2.5000e+005 2.5000e+005 to 3.0000e+005 3.0000e+005 to 3.4321e+005 Interval = 5.0e+004