FLAC3D前处理程序开发及其工程应用

在研究FLAC3D模型构成特点的基础上，利用FLAC3D提供的初始单元模型（Primitivemesh），在工程实践中，更准确、快捷的建立FLAC3D计算模型．并使用可视化计算机语言JAVA编写了相应的程序，实现模型建立的程序化、便捷化，井以工程实例验证了该程序的处理功能和适用性。     

FLAC3D在边坡中的应用分析

FLAC3D是以拉格朗日差分法为基础的一种数值模拟软件,近几年该软件已经广泛应用于工程领域,结合不同坡度的边坡,用FLAC3D进行了稳定性分析计算。结果表明,采用FLAC3D对边坡稳定计算是可行的,而FLAC程序与其他计算方法相比,具有编程简单,便于工程技术人员掌握及现场应用,可解决大变形问题。     

考虑岩体损伤和注浆加固效应的单元稳定性

为了研究注浆对节理岩体损伤的加固效应,从微观角度出发,引入岩体修复因子的概念,构建考虑岩体损伤和注浆加固效应的单元安全系数,以判断岩体的稳定性;然后,利用FLAC3D软件建立数值计算模型,采用FISH语言二次开发单元安全系数程序,得到隧道开挖后围岩不同部位的单元安全系数,将其与FLAC3D软件所得的的塑性区分布进行对比.研究结果表明:单元安全系数Fs≤1的区域与FLAC3D计算得到的塑性区分布范围一致,验证了所推导的单元安全系数计算公式以及自编程序的正确性.     

基于GOCAD地质模型建筑高边坡FLAC3D数值模拟

对于高陡边坡的稳定性分析,采用三维数值模拟法能够比较直观的掌握岩体从变形到破坏的发展过程,可以弥补传统方法的不足,对正确评价边坡的稳定性具有重要的地位和研究意义。采用GOCAD软件建立复杂三维地质模型,并通过编写GOCAD模型转换为FLAC3D模型的接口程序,建立FLAC3D模型。FLAC3D模拟计算结果表明,边坡开挖后无支护状态下,其最大位移为90.78 mm,稳定系数为0.981,边坡不满足变形和安全要求,需要进行治理。通过FLAC3D对开挖后的坡体进行动态模拟分析,可为同类边坡的开挖提供一定的技术参考。     

硐室围岩力学参数反分析

基于差分法和人工神经网络建立了新的硐室围岩力学参数反分析方法。通过对比分析,选取FLAC差分程序为数值计算软件;针对不同力学参数,通过FLAC程序运算,得出相应的神经网络分析样本;对网络进行学习训练,并进行了网络结构及其学习参数优化;利用网络学习结果,对围岩力学参数进行反分析,与现场实测结果对比,证实了反分析方法的正确性和可靠性。     

倾斜煤层开采后岩层移动规律的研究

根据重庆市南桐煤矿倾斜煤层的复杂条件,运用实验室相似模型试验和FLAC程序,对其煤层开采引起的开采沉陷规律、矿山压力分布规律进行了研究,所得结果对现场施工具有一定的指导作用.     

盾构法隧道开挖的三维有限元模拟

介绍有限差分法三维计算程序FLAC3D进行盾构隧道地表变形计算的建模方法和参数的选择,研究隧道不同埋深,不同盾构机推力对地表变形的影响;并进行结果分析。     

基于FISH语言的地质模型联合导入技术与实现

针对FLAC3D非完全可视化的建模方式难以便捷地完成复杂地质模型的生成,提出一种基于FISH语言的地质模型联合导入技术。分析了国内FLAC3D复杂模型导入技术,同时考虑通过提取某油藏数值模拟软件*.grdecl文件的角点网格格式,利用Fish语言编写了复杂地质模型转换为FLAC3D可识别格式的接口程序。将该技术应用在地下含水层储库储层地层压力变化规律及盖层岩体的稳定性数值模拟分析中,结果表明:这种方式在数值模拟中可以实现,对复杂地质模型的FLAC3D导入技术有参考价值。     

深埋隧洞工程软岩变形的数值模拟

本文以南水北调西线工程深埋引水隧洞为研究背景,采用有限差分程序FLAC3D数值模拟围岩变形的问题,并对模拟结果展开较为深入地研究。     

深井软弱围岩巷道锚杆参数优化数值模拟

本文针对白集矿锚杆支护问题,运用有限差分程序FLAC,对支护结构的锚杆参数进一步优化,包括锚杆的长度、间排距等,为现场支护提供了理论依据。     

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。     

以ANSYS为平台的复杂模型到FLAC3D导入技术

为了克服使用FLAC3D软件难以建立复杂的模型,而且容易出错的缺点,提出了一种快速建模方法,该方法用ANSYS建立复杂的有限元模型、分配材料属性、划分网格,然后采用Visual C 语言编写的ANSYS _TO_FLAC3D接口程序把复杂模型导入FLAC3D,从而实现在FLAC3D里建立复杂模型的目的.此外,通过两个具体实例的三维建模导入检验了该方法的有效性和可行性.结果表明:以ANSYS为平台的复杂模型到FLAC3D导入的结果另人满意,该方法在FLAC3D的复杂模型建立方面具有一定的参考价值.     

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．     

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。     

相邻深基坑同期施工的相互影响问题研究

结合一工程实例,采用FLAC3D程序对相邻深基坑同期施工的相互影响进行了研究,分析了相邻基坑的开挖顺序以及相邻基坑间距对基坑支护结构变位的影响,为解决实际工程问题提供理论依据.     

基于Z-P准则的煤巷围岩稳定性数值模拟研究

通过FLAC3D所提供的二次开发程序接口,利用VC++6.0程序语言编写了Z-P准则的计算程序,成功实现Z-P准则的FLAC3D二次开发。采用开发的Z-P准则和FLAC3D内置的M-C准则对木城涧煤矿二槽煤层锚固支护巷道进行数值模拟,并对巷道围岩的塑性破坏区、位移及应力分布规律进行对比分析。结果表明:Z-P准则计算的塑性破坏区、位移比M-C准则的计算结果偏小,应力比M-C准则偏大,但应力集中现象相对不明显,总体分布规律基本一致。将模拟结果与现场钻孔探测数据进行对比可知,Z-P准则计算的结果更接近现场实际。     

基于差分法的土石坝数值模拟研究

对有限差分法的基本原理及分析过程进行了阐述,并对FLAC数值计算软件的功能、处理过程、应用范围以及与其他软件的比较等方面进行了系统论述．基于现场调研收集的相关坝体的资料,应用FLAC程序对阜新电厂四灰场主坝进行位移、变形、应力分析,以判断坝体结构的稳定状态．结果表明,该坝体在应力、位移、变形上是满足要求的,是稳定的,在长时间内不会出现问题．     

基坑支护有限差分数值模拟分析

结合郑州某基坑支护实例,运用FLAC3D程序对该工程的基坑开挖过程进行模拟.建立了三维数值模型,对基坑支护的全过程进行了分步模拟.模拟结果表明,开挖支护后基坑从整体上是稳定的,与施工结果基本相符.     

软基场地排水固结沉降与渗流数值模拟分析

采用快速拉格朗日差分程序FLAC 3D编制计算程序,对软土排水固结沉降进行非线性流-固耦合数值分析,进一步明确了软土排水固结机理和沉降量的时空变化规律.结果表明,在沿土体高度方向,地表沉降量最大,沉降速率也较大,随着深度增大沉降逐渐减小,地表土体靠近排水井沉降最大,向远处逐渐减小,沉降分布呈曲线型;在深基坑附近渗流曲面...     

基于JRC-JCS模型的边坡局部稳定性分析

为了建立JRC-JCS模型下的点安全系数计算方法,并对岩体边坡各部位稳定性进行评判,首先推导基于JRC-JCS模型的非线性点安全系数计算公式。然后,研究JRC-JCS模型参数对于点安全系数的影响,并通过算例分析,编制相应的点安全系数程序,应用于边坡各部位岩土体的稳定性分析中。研究结果表明:编制的计算程序的结果与FLAC3D的计算结果一致,从而验证了程序的正确性,并且该程序结果能够反映边坡岩体各部位的稳定情况。