预应力锚索框架作用下附加应力的FLAC3D模拟

为研究预应力锚索框架与岩土体的相互作用机理及施加预应力产生的附加应力，以福建省漳(州)龙(岩)高速公路和溪段K63 730～950与K64 690～790边坡的锚索框架加固为工程实例，在对预应力锚索框架结构力学作用机理分析的基础上，建立相应的三维地质力学模型，应用FLAC^3D快速拉格郎日差分程序对此进行数值模拟，并对这种抑制结构作用下的附加应力分布规律进行了初步探索。     

煤矿开采沉陷预测的数值模拟

运用求解非线性大变形问题有限差分法（FLAC），对开采引起的岩体移动和地表沉陷进行了研究，总结出了岩体移动的基本特征和地表沉陷和相关参数，所得结果对现场开采具有一定的指导作用，对开采所致的地表沉陷的治理提供了科学依据。     

高速公路路堑边坡稳定模拟分析及治理措施

基于极限平衡理论,针对湖南长沙机场高速公路沿线路堑边坡,分析了边坡的物质成分、结构构造、雨水渗透下岩土渗透性、抗剪强度以及裂隙等对边坡稳定性的影响,并采用快速拉格朗日法对该段边坡进行了数值模拟计算.研究结果表明:该边坡在构造上具有走向与公路轴线基本一致,倾向与坡面一致的特点,同时,上部强风化的泥质粉砂岩裂隙十分发育,岩石具有遇水软化的特征,在雨水的作用下,岩土的抗剪强度急剧降低,导致顺层滑坡;该路堑边坡的稳定性较低.通过对边坡采用锚固的治理措施,既能保持高速公路沿线整体性,又能达到加固的目的.     

南沱河堤下采煤地表沉陷预测的数值模拟研究

运用FLAC3D软件,对百善煤矿6123首采工作面开采所引起的南沱河河堤的移动与变形(以南堤为例)进行了模拟,与实测对比分析,得出了地表移动的基本规律和特征。模拟结果对堤下采煤具有一定的指导意义,为开采沉陷的堤坝治理提供了科学依据。     

圆饼类锻件镦粗过程的数值模拟研究

利用FLAC,模拟了不同宽度的圆饼类锻件的镦粗过程.计算中采用Tresca准则,锻件的两端是粗糙的,处于平面应变状态.模拟结果表明,锻件在镦粗过程中,锻件的形状与初始形状并不几何相似.当宽高比较高时,锻件中部的剪切带是弯曲的,在锻件两侧的三角形区域与锻件中央之间的区域,也具有一定的剪切应变集中.随着宽高比的增加,在相同的压下量时,锻件中部区域的侧向位移及锻件中央的剪切应变增量均增加,后者意味着对于圆饼类锻件,RST效应更易发生.     

基于节理岩体损伤本构的洞室位移反分析研究与应用

基于对洞室位移反分析中开挖扰动区处理方法的总结分析,探讨将节理岩体损伤本构应用于反分析研究中的实现方法。通过FLAC3D预留的二次开发接口,修改其内置应变软化模型的数值计算格式,即对位于屈服面以外的应力点采用修正应力张量分量的方式替代主应力修正的方式,使修改后的本构模型可适用于各向异性的节理岩体,同时结合FISH语言编制的节理裂隙几何参数随开挖过程的演化程序实现对节理岩体等效柔度张量的更新,从而完成节理岩体损伤本构的FLAC3D二次开发。采用基于支持向量回归机与PSO-DE优化算法的增量位移反分析方法,应用该本构模型对思林水电站地下厂房围岩参数进行反分析。研究结果表明:对于开挖于含成组展布且相对结构尺寸为小量的断续节理岩体内的地下洞室位移反分析问题,将节理岩体损伤本构引入其中是一个很好的尝试,扰动区内围岩的等效弹模平均降低约为20.13%,计算增量位移值与量测值的相对误差在7.54%~16.56%,反分析成果是合理和可靠的。     

降雨条件下急倾斜煤层开采的仿真分析

基于多孔介质流体力学、高等土力学等理论,考虑降雨对急倾斜煤层开采的影响,建立降雨条件下急倾斜煤层开采的流固耦合模型,采用FLAC3D有限差分软件进行数值模拟。通过数值模拟,对降雨条件下急倾斜煤层顶底板附近雨水渗流以及产生的围岩变形进行深入分析,得出不同开采时步下围岩的位移情况,通过与未降雨时围岩变形的对比,得出降雨入渗导致围岩变形加剧的结论。在此基础上,提出了降雨条件下近地表急倾斜煤层围岩在开采过程中的变形情况,为安全开采与防护提供了理论基础和定理依据。     

某松散堆积体的地震稳定性模拟分析

某水电站左岸的大型松散堆积体在汶川地震中出现了局部变形破坏,但未产生整体破坏现象。应用FLAC3D软件对该松散堆积体的地震响应进行数值模拟分析,对其在强震作用下的稳定性及变形破坏特点进行分析,表明该堆积体在地震作用下的稳定性良好,只会在局部出现变形破坏,整体失稳的可能性不大,并且模拟结果与地震后该松散堆积体的实际稳定状态一致。     

基于FLAC的圆形隧道数值模拟

介绍了有限差分数值计算软件FLAC（fast lagrangian analysis of continua）,采用FLAC对地下圆形市政隧道进行二维数值模拟,分别进行了隧道自重应力场的模拟计算、隧道开挖模拟计算和隧洞支护后模拟计算.得出了隧道位移、变形、各种应力云图等重要工程信息,其结论可为工程施工提供依据,以便更加安全、经济、合理地完成工程建设.     

高速公路拓宽路基病害机理及防治

为了分析高速公路拓宽路基病害机理,以京石高速公路拓宽为工程背景,在FLAC环境下利用Fish函数方法建立了高速公路路基拓宽的数值分析模型,研究了地基沉降对拓宽路基内竖向应力、水平应力和剪切应力的影响,结果表明:在路基拓宽中路基顶部拼接处首先出现拉应力,随着地基沉降的发展,路基顶部拼接处的拉应力区不断发展,并引起路基和路面出现纵向开裂;由于拓宽路基填筑高度不同,路基竖向附加应力分布不均,从而使得路基横向出现不均匀沉降;剪应力主要集中在拓宽路基中部,对拓宽路基病害贡献不大.最后提出了拓宽路基病害防治措施.