GOCAD与FLAC 3D接口程序设计

FLAC3D是岩土工程模拟计算常用的软件。但由于其命令行的运行模式,使得其建立复杂模型难度很大,需要处理的数据量也很大,往往要人工完成,容易出错。GOCAD是一个三维地质建模的软件,可以简单高效的建立复杂地质模型。本文用VisualBasic编写了将GOCAD中体模型（Sgrid）导入FLAC3D的接口程序,可以方便的将建立好的模型导入FLAC3D中。     

基于HYPERMESH复杂地质体的FLAC3D实体建模

FLAC3D采用显式有限差分法求解微分方程,在土木工程领域数值分析中具有明显的优越性,但FLAC3D在复杂三维地质模型建立方面存在不足．结合AUTOCAD和HYPERMESH软件构建复杂地质模型,充分利用HYPERMESH在划分网格、提高网格质量和连续性检查等优点进行前处理．采用FORTRAN语言编写的HYPERMESH—TO—FLAC3D接口程序把建立的复杂模型导入至FLAC3D进行分析计算,从而实现用FI。AC3D解决问题时快速精准的建模目的．通过乌东德水电站地下洞室群三维建模实例检验了该方法的可行性和有效性,结果表明：基于HY—PERMESH软件建立复杂三维地质模型,并将其导入FLAC3D,结果令人满意,提高了建模效率,说明该方法在FLAC3D复杂模型建立方面具有一定的参考实用价值．     

软土弹粘塑性模型在FLAC3D中的二次开发及其应用

依据FLAC3D所提供的二次开发平台,结合软土弹粘塑性流变模型,给出了具体实施的程序框图及编写概要.通过对侧向卸荷蠕变试验的数值模拟,并与FLAC3D内置的修正剑桥模型的计算结果作比较,结果表明,弹粘塑性流变模型所得到的结果更能反映软土的蠕变规律,从而验证了二次开发的可行性.     

基于放样和切割的FLAC3D复杂滑坡建模

FLAC3D前处理模块对复杂地质体建模具有一定的难度,因而提出应用AutoCAD放样功能和AutoCAD Civil3D,ANSYS切割功能为建模主体,辅以其他软件的复杂滑坡模型建立的方法.该方法在野外收集的地质资料的基础上,通过Surfer 软件对离散地质界面数据进行插值并形成规整地质界面信息(数字高程模型,DEM),在AutoCAD中利用插值的坐标信息通过AutoCAD二次开发程序VBA绘制样条曲线,并利用样条曲线进行放样得到代表地质界面的曲面,再利用AutoCAD Civil3D的三维建模功能通过面切割体的方法将体切割形成地表面,最后通过ANSYS面切割体方法实现其他滑坡体单元和复杂接触面的建立,从而完成复杂地质界面的嵌合和尖灭的处理,实现了复杂滑坡模型的建立.通过胡蓉国道主干线的刘家嘴滑坡模型的建立及分析证明了该方法的可行性和实用性.     

复杂结构UG NX模型导入ANSYS Workbench的方法研究

在有限元分析软件ANSYS Workbench中建立复杂模型比较困难,而CAD软件UG NX具有强大的三维造型功能。针对两款软件的特点,提出了将UG NX模型导入到ANSYS Workbench中的3种方法,并通过弧齿锥齿轮实例对比说明了3种方法的优缺点。     

硬化土模型在FLAC3D 中的二次开发

为了对岩土工程领域相关问题提供数值参考,将硬化土模型与强大的非线性计算功能FLAC3D数值分析软件结合。基于拉格朗日有限差分方法,详细地推导了HS模型在FLAC3D中的增量迭代计算格式,并且给出了更新剪切屈服面应力的算法。在FLAC3D提供的二次开发程序接口基础上,利用VC++程序语言实现了计算过程,并将HS模型编译成动态链接库文件进行加载和调用。最后,通过模型计算与试验实测进行比较,验证了二次开发程序的正确性与合理性。     

边坡变形FLAC3D模型的预测研究与应用——以贵州省道坪镇火闹山边坡为例

边坡岩土体受到持续强降雨的影响,原有的平衡状态被打破,进而产生变形。因此,根据边坡的变形规律,预测其发生发展的趋势,有重要的实际意义。本文以贵州省道坪镇火闹山边坡工程项目为研究对象,对边坡岩体的物理、力学参数等指标进行分析,采用FLAC3D软件建立三维模型,对不同状态下的边坡变形情况进行数字模拟。研究结果表明,在边坡初始变形到边坡失稳阶段,建立的模型与实际监测结果反映的变化规律是相符合的,达到对边坡变形的预测要求。     

Crack3D和ANSYS求解裂纹柱体的圣维南扭转问题

文章基于Muskhelishvili关于圣维南扭转问题的理论表述,结合Crack3D程序和ANSYS软件,提出了一种新的计算带裂纹圣维南扭转问题的有限元方法。为了阐述这种方法的应用,给出了一个裂纹柱体圣维南扭转问题的数值算例,结果证明,所得数值结果令人满意。     

基于FLAC3D万家口子水电站滑坡体三维模型计算分析

FLAC3D基于差分格式的三维快速拉格朗日分析程序,能很好地模拟地质材料在达到强度极限或屈服极限时发生的破坏或塑性流动的力学行为,特别适用于分析渐进破坏和失稳以及模拟大变形。根据万家口子水电站左岸滑坡体的地质特性,运用FLAC3D建立计算模型,并在自重及自重+地震荷载种天然工况下进行三维稳定分析计算,验证了计算模型的合理性,并为进一步库水位突变工况数值模拟计算提供可靠依据。     

基于FLAC3D隧道开挖的关键命令流

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.     

FLAC~（3D）在红粘土深基坑中的应用

采用锚杆（索）墙对基坑边坡进行支护,可以有效地抑制基坑裂隙的扩展和发展,阻止基坑的侧向变形。利用FLAC3D的基本原理,对贵阳市某基坑的锚固设计进行模拟和分析,用模拟所得的计算结果与实际施工后基坑的进行比较,结果表明：使用FLAC3D软件对深基坑边坡进行稳定性分析是可行的,因此可以应用数值模拟方法提前对基坑施工过程进行仿真模拟,预测变形的发展变化,发现工程中薄弱部位,以指导设计及施工中采取进一步有效措施。     

基于FLAC3D的移动荷载作用下基坑结构响应的分析

文章分析了深基坑支护结构在移动荷载作用下的动力响应问题,建立了相应的有限元实体模型,通过FLAC3D软件进行动力响应分析,并讨论了深基坑结构在不同移动荷载速度作用下的位移和应力变化;计算结果表明,速度大小对深基坑支护结构的动力位移和内力响应有较大影响,并为此类结构的设计提供参考依据.     

FLAC3D在分析露天矿滑坡机理中的应用

针对得出滑坡机理,阐明了FLAC3D程序在露天矿边坡稳定性分析中的特点,结合宝日希勒露天矿边坡的实际问题,利于有限元强度折减法,对边坡稳定性进行分析计算,得出了滑坡机理,确定边坡变形破坏形式,为滑坡治理提供科学依据.     

顶管工作井围护开挖过程的FLAC3D模拟

针对典型的圆形顶管工作井,采用三维有限差分程序FLAC3D法,建立了数值模拟模型,研究了圆形顶管工作井分步开挖引起的土体水平位移及水平应力变化,以及围护结构所受水平应力的分布特征.研究表明:圆形工作井井壁从地面向下6 m范围内的土体发生了圆弧滑移破坏,最大位移发生于工作井从地面向下8～12 m 的范围内,最终形成中间大,两端小的形状;井壁土体水平应力随开挖深度变化较小,围护结构所受水平应力较小,有效地发挥了其功效;三维有限差分法能较好地模拟顶管工作井的施工动态,模拟结果也为类似工程地质条件下圆形顶管工作井的施工提供了重要的参考.     

FLAC3D在云锡卡房分矿边坡稳定性分析中的应用

边坡稳定性问题一直是工程地质研究的重点,正确进行边坡稳定性的分析,对指导生产建设具有重要的意义.FLAC3D有限差分软件是国际通用的岩土工程分析软件,用于模拟三维土体、岩体或其他材料力学特性,尤其是达到屈服极限时的塑性流变特性,在边坡稳定性分析中具有重要的应用.运用FLAC3D进行云锡卡房分矿边坡的稳定性分析,得出卡房分矿边坡的稳定系数,并对边坡的变形特征进行分析.     

基于FLAC~(3D)的大伙房水库引水隧洞围岩变形分析

圆形洞室开挖后,使原来处于挤压状态的围岩失去支撑而向洞内松动变形;如果这种变形超过了围岩本身所能承受的能力,则围岩就要发生破坏。本文应用FLAC3D数值模拟软件对15+800～15+900段隧洞围岩的变形进行了分析和评价。结果表明,地下洞室开挖穿过断层带时,围岩的塑性区域会增大;围岩在同一开挖方式下,破碎带及其周围围岩变形规律基本相同,但位移值差异较大。     

急倾斜矿体充填法回采的FLAC~（3D）模拟

针对四川省宁南县银厂沟矿和骑骡沟矿开采,采用三维有限差分程序FLAC3D法,建立了两种不同水平回采厚度的上向分层充填法开采的数值模拟模型,研究了采场上覆岩层的稳定性.研究表明:矿体厚度对采场的稳定性起着决定性作用;适当地选择采空区的暴露面积是控制采场围岩灾变的有效途径;三维有限差分法能较好地模拟上向分层充填法的开采动态,模拟结果也为类似条件下矿山的开发提供了重要的参考.     

基于ANSYS与FLAC的边坡稳定性对比分析

ANSYS是在国内应用广泛的基于有限单元法的数值模拟软件,而FLAC是基于有限差分法的数值模拟软件。二者都能应用在边坡稳定性分析当中,而二者的准确性和二者结果的差别则少有研究。以1987年澳大利亚计算机委员会委托B.Donald和P.Gima设计的ACADS的边坡稳定分析的考核题第一道,一个二维均质土边坡作为算例,然后再结合一个工程实例,从而对两种软件的结果进行准确性与对比分析。     

基于FLAC3D桩-锚支护结构参数敏感性分析

该文以锦州石化公司新建柴油罐基坑工程为研究对象,利用大型有限差分软件FLAC3D对影响基坑开挖的桩锚支护结构敏感性参数进行了数值仿真分析,得出了桩锚支护敏感性参数对基坑变形的影响规律,并对重要参数进行了讨论,为今后类似工程提供了参考。     

刘桥一矿地应力现场实测及反演分析

为了分析刘桥一矿深部水平的地应力分布情况,采用套孔应力解除法和改进型空心包体应变计测量技术,对刘桥一矿6采区地应力进行了现场测试。在测试结果的基础上,运用FLAC3D计算软件对该区域的应力场进行了反演计算,最后综合二者结果得出了该区域的地应力分布规律。为该采区的巷道布置和巷道支护提供了有益的参考依据。