2019年FLAC3D基礎(chǔ)知識(shí)介紹

1、FLAC 3D 基礎(chǔ)知識(shí)介紹一、概述FLAC（ Fast Lagrangian Analysis of Continua ）由美國 Itasca 公司開發(fā)的。目前， FLAC 有二維和三維計(jì)算程序兩個(gè)版本，二維計(jì)算程序以前的為DOS版本，版本僅僅能夠使用計(jì)算機(jī)的基本內(nèi)存64K）,所以， 程序求解的最大結(jié)點(diǎn)數(shù)僅限于 2000 個(gè)以內(nèi)。 1995 年， FLAC2D已升級為的版本，其程序能夠使用護(hù)展內(nèi)存。因此，大大發(fā)護(hù)展了計(jì)算規(guī)模。FLAC3D是一個(gè)三維有限差分程序，目前已發(fā)展到版本。FLAC3D 的輸入和一般的數(shù)值分析程序不同，它可以用交互的方式，從鍵盤輸入各種命令，也可以寫成命令（集）文件，類

2、似于批處理，由文件來驅(qū)動(dòng)。因此，采用FLAC程序進(jìn)行計(jì)算，必須了解各種命令關(guān)鍵詞的功能，然后，按照計(jì)算順序，將命令按先后，依次排列，形成可以完成一定計(jì)算任務(wù)的命令文件。FLAC3D是二維的有限差分程序FLAC2D的護(hù)展，能夠進(jìn)行土質(zhì)、 巖石和其它材料的三維結(jié)構(gòu)受力特性模擬和塑性流動(dòng)分析。 調(diào)整三維網(wǎng)格中的多面體單元來擬合實(shí)際的結(jié)構(gòu)。 單元材料可采用線性或非線性本構(gòu)模型，在外力作用下，當(dāng)材料發(fā)生屈服流動(dòng)后，網(wǎng)格能夠相應(yīng)發(fā)生變形和移動(dòng)（大變形模式） 。 FLAC3D 采用的顯式拉格朗日算法和混合- 離散分區(qū)技術(shù)，能夠非常準(zhǔn)確的模擬材料的塑性破壞和流動(dòng)。 由于無須形成剛度矩陣，因此，基于較小內(nèi)存空間

3、就能夠求解大范圍的三維問題。三維快速拉格朗日法是一種基于三維顯式有限差分法的數(shù)值分析 方法， 它可以模擬巖土或其他材料的三維力學(xué)行為。 三維快速拉格朗日分析將計(jì)算區(qū)域劃分為若干四面體單元， 每個(gè)單元在給定的邊界條件下遵循指定的線性或非線性本構(gòu)關(guān)系， 如果單元應(yīng)力使得材料屈服或產(chǎn)生塑性流動(dòng)， 則單元網(wǎng)格可以隨著材料的變形而變形， 這就是 所謂的拉格朗日算法， 這種算法非常適合于模擬大變形問題。 三維快速拉格朗日分析采用了顯式有限差分格式來求解場的控制微分方程， 并應(yīng)用了混合單元離散模型，可以準(zhǔn)確地模擬材料的屈服、塑性流動(dòng)、軟化直至大變形， 尤其在材料的彈塑性分析、 大變形分析以及模擬施工過程等領(lǐng)

4、域有其獨(dú)到的優(yōu)點(diǎn)。FLAC-3D(Three Dimensional Fast Lagrangian Analysis ofContinua) 是美國 Itasca Consulting Goup lnc 開發(fā)的三維快速拉格朗日分析程序， 該程序能較好地模擬地質(zhì)材料在達(dá)到強(qiáng)度極限或屈服極限時(shí)發(fā)生的破壞或塑性流動(dòng)的力學(xué)行為， 特別適用于分析漸進(jìn)破壞和失穩(wěn)以及模擬大變形。它包含10 種彈塑性材料本構(gòu)模型，有靜力、動(dòng)力、蠕變、滲流、溫度五種計(jì)算模式，各種模式間可以互相藕合，可以模擬多種結(jié)構(gòu)形式，如巖體、土體或其他材料實(shí)體，梁、錨元、樁、 殼以及人工結(jié)構(gòu)如支護(hù)、 襯砌、 錨索、 巖栓、 土工織物、 摩

5、擦樁、板樁、界面單元等，可以模擬復(fù)雜的巖土工程或力學(xué)問題。FLAC3D采用ANSI C+語言編寫的。2、 FLAC3D 的優(yōu)點(diǎn)與不足FLAC3D有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):1 對模擬塑性破壞和塑性流動(dòng)采用的是 “混合離散法 “。這種方法比有限元法中通常采用的 “離散集成法 “更為準(zhǔn)確、合理。2 即使模擬的系統(tǒng)是靜態(tài)的，仍采用了動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)方程，這使得FLAC3D在模擬物理上的不穩(wěn)定過程不存在數(shù)值上的障礙。3 采用了一個(gè) “顯式解 “方案。因此，顯式解方案對非線性的應(yīng)力 - 應(yīng)變關(guān)系的求解所花費(fèi)的時(shí)間，幾互與線性本構(gòu)關(guān)系相同，而隱式求解方案將會(huì)花費(fèi)較長的時(shí)間求解非線性問題。 面且， 它沒有必要存儲(chǔ)剛度矩陣，這就

6、意味著， 采用中等容量的內(nèi)存可以求解多單元結(jié)構(gòu)； 模擬大變形問題幾互并不比小變形問題多消耗更多的計(jì)算時(shí)間，因?yàn)闆]有任何剛度矩陣要被修改。當(dāng)然，它也存在以下幾個(gè)不足之處：1 對于線性問題的求解， FLAC3D 比其他有限元程序運(yùn)行得要慢； 但是， 當(dāng)進(jìn)行大變形非線性問題或模擬實(shí)際可能出現(xiàn)不穩(wěn)定問題時(shí)，F(xiàn)LAC3D是最有效的工具。2 用 FLAC3D 求解時(shí)間取決于最長的自然周期和最短的自然周期之比。3、 FLAC3D 的特點(diǎn)1 、 應(yīng)用范圍廣泛包含10 材料本構(gòu)模型Flac3D 中為巖土工程問題的求解開發(fā)了特有的本構(gòu)模型，總共包含了10 種材料模型：1. 開挖模型 null2. 3 個(gè)彈性模型(

7、各向同性，橫觀各向同性和正交各向同性彈性模型)3. 6 個(gè)塑性模型( Drucker-Prager 模型、 Morh-Coulomb 模型、應(yīng)變硬化/ 軟化模型、遍布節(jié)理模型、雙線性應(yīng)變硬化/ 軟化遍布節(jié)理模型和修正的 cam 粘土模型) 。Flac3D 網(wǎng)格中的每個(gè)區(qū)域可以給以不同的材料模型，并且還允許指定材料參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分布和變化梯度。 還包含了節(jié)理單元，也稱為界面單元，能夠模擬兩種或多種材料界面不同材料性質(zhì)的間斷特性。節(jié)理允許發(fā)生滑動(dòng)或分離，因此可以用來模擬巖體中的斷層、節(jié)理或摩擦邊界。FLAC3D 中的網(wǎng)格生成器gen ，通過匹配、連接由網(wǎng)格生成器生成局部網(wǎng)格， 能夠方便地生成所需要的三

8、維結(jié)構(gòu)網(wǎng)格。 還可以自動(dòng)產(chǎn)生交岔結(jié)構(gòu)網(wǎng)格(比如說相交的巷道) ，三維網(wǎng)格由整體坐標(biāo)系 x,y,z系統(tǒng)所確定，這就提供了比較靈活的產(chǎn)生和定義三維空間參數(shù)。有五種計(jì)算模式(l)靜力模式。這是FLAC-3D默認(rèn)模式，通過動(dòng)態(tài)松弛方法得靜態(tài)解。4. ) 動(dòng)力模式。用戶可以直接輸人加速度、速度或應(yīng)力波作為系統(tǒng)的邊界條件或初始條件， 邊界可以固定邊界和自由邊界。 動(dòng)力計(jì)算可以與滲流問題相藕合。5. ) 蠕變模式。有五種蠕變本構(gòu)模型可供選擇以模擬材料的應(yīng)力 -應(yīng)變 -時(shí)間關(guān)系 :Maxwell 模型、雙指數(shù)模型、參考蠕變模型、粘塑性模型、脆鹽模型。(4)滲流模式?？梢阅M地下水流、孔隙壓力耗散以及可變形孔隙

9、介質(zhì)與其間的粘性流體的耦合。 滲流服從各向同性達(dá)西定律， 流體和孔隙介質(zhì)均被看作可變形體。 考慮非穩(wěn)定流， 將穩(wěn)定流看作是非穩(wěn)定流的特例。 邊界條件可以是固定孔隙壓力或恒定流， 可以模擬水源或深井。滲流計(jì)算可以與靜力、動(dòng)力或溫度計(jì)算耦合，也可以單獨(dú)計(jì)算。(5)溫度模式?？梢阅M材料中的瞬態(tài)熱傳導(dǎo)以及溫度應(yīng)力。溫度計(jì)算可以與靜力、動(dòng)力或滲流計(jì)算藕合，也可單獨(dú)計(jì)算?？梢阅M多種結(jié)構(gòu)形式(l)對于通常的巖體、土體或其他材料實(shí)體，用八節(jié)點(diǎn)六面體單元模擬。(2)FIAC-3D 包含有四種結(jié)構(gòu)單元 :梁單元、錨單元、樁單元、殼單元。 可用來模擬巖土工程中的人工結(jié)構(gòu)如支護(hù)、 襯砌、 錨索、 巖栓、土工織物、

10、摩擦樁、板樁等。(3)FLAC-3D 的網(wǎng)格中可以有界面，這種界面將計(jì)算網(wǎng)格分割為若干部分，界面兩邊的網(wǎng)格可以分離，也可以發(fā)生滑動(dòng)，因此，界面可以模擬節(jié)理、斷層或虛擬的物理邊界?？梢杂卸喾N邊界條件邊界方位可以任意變化，邊界條件可以是速度邊界、應(yīng)力邊界，單元內(nèi)部可以給定初始應(yīng)力，節(jié)點(diǎn)可以給定初始位移、速度等，還可以給定地下水位以計(jì)算有效應(yīng)力、 所有給定量都可以具有空間梯度分布。2 FLAC-3D 內(nèi)嵌語言 FISHFLAC-3D具有強(qiáng)大內(nèi)嵌語言FISH,使得用戶可以定義新的變量或函數(shù)，以適應(yīng)用戶的特殊需要，例如，利用 HSH 做以下事情 :(l)用戶可以自定義材料的空間分布規(guī)律，如非線性分布等。

11、(2) 用戶可以定義變量， 追蹤其變化規(guī)律并繪圖表示或打印輸出。(3) 用戶可以自己設(shè)計(jì)FLAC-3D 內(nèi)部沒有的單元形態(tài)。(4) 在數(shù)值試驗(yàn)中可以進(jìn)行伺服控制。(5) 用戶可以指定特殊的邊界條件。(6) 自動(dòng)進(jìn)行參數(shù)分析。利用FLAC-3D內(nèi)部定義的Fish變量或函數(shù)，用戶可以獲得計(jì)算過程中節(jié)點(diǎn)、單元參數(shù)，如坐標(biāo)、位移、速度、材料參數(shù)、應(yīng)力、應(yīng)變、不平衡力等。3 FLAC-3D 具有強(qiáng)大的前后處理功能FLAC-3D具有強(qiáng)大的自動(dòng)三維網(wǎng)格生成器，內(nèi)部定義了多種單元形態(tài)，用戶還可以利用 FISH 自定義單元形態(tài)，通過組合基本單元，可以生成非常復(fù)雜的三維網(wǎng)格，比如交叉隧洞等。在計(jì)算過程中的任何時(shí)刻

12、用戶都可以用高分辨率的彩色或灰度圖或數(shù)據(jù)文件輸出結(jié)果， 以對結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)分析， 圖形可以表示網(wǎng)格、結(jié)構(gòu)以及有關(guān)變量的等值線圖、矢量圖、曲線圖等，可以給出計(jì)算域的任意截面上的變量圖或等直線圖， 計(jì)算域可以旋轉(zhuǎn)以從不同的角度觀測計(jì)算結(jié)果。4、 FLAC3D 做計(jì)算分析的一般步驟：與大多數(shù)程序采用數(shù)據(jù)輸入方式不同，F(xiàn)LAC采用的是命令驅(qū)動(dòng)方式。命令字控制著程序的運(yùn)行。在必要時(shí)，尤其是繪圖，還可以啟動(dòng) FLAc 用戶交互式圖形界面。為了建立FLAC計(jì)算模型，必須進(jìn)行以下三個(gè)方面的工作：1. 有限差分網(wǎng)格2. 本構(gòu)特性與材料性質(zhì)3. 邊界條件與初始條件完成上述工作后，可以獲得模型的初始平衡狀態(tài)，也就是模

13、擬開挖前的原巖應(yīng)力狀態(tài)。 然后， 進(jìn)行工程開挖或改變邊界條件來進(jìn)行工程的響應(yīng)分析，類似于 FLAC 的顯式有限差分程序的問題求解。與傳統(tǒng)的隱式求解程序不同， FLAC 采用一種顯式的時(shí)間步來求解代數(shù)方程。進(jìn)行一系列計(jì)算步后達(dá)到問題的解。在 FLAC 中，達(dá)到問題所需的計(jì)算步能夠通過程序或用戶加以控制，但是，用戶必須確定計(jì)算步是否已經(jīng)達(dá)到問題的最終的解5、 FLAC3D 分析的使用領(lǐng)域根據(jù)手冊中所說，總結(jié)如下：1 承受荷載能力與變形分析：用于邊坡穩(wěn)定和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)2 漸進(jìn)破壞與坍塌反演：用于硬巖采礦和隧道設(shè)計(jì)3 斷層構(gòu)造的影響研究：用于采礦設(shè)計(jì)4 施加于地質(zhì)體錨索支護(hù)所提供的支護(hù)力研究：巖錨和土釘?shù)?/p>

14、設(shè)計(jì)5 排水和不排水加載條件下全飽和流體流動(dòng)和孔隙壓力擴(kuò)散研究： 擋土墻結(jié)構(gòu)的地下水流動(dòng)和土體固結(jié)研究6 粘性材料的蠕變特性：用于碳酸鉀鹽礦設(shè)計(jì)7 陡滑面地質(zhì)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)加載：用于地震工程和礦山巖爆研究8 爆炸荷載和振動(dòng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)：用于隧道開挖和采礦活動(dòng)9 結(jié)構(gòu)的地震感應(yīng)：用于土壩設(shè)計(jì)10 由于溫度誘發(fā)荷載所導(dǎo)致的變形和結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定12 大變形材料分析：用于研究糧倉谷物流動(dòng)和放礦的礦石流動(dòng)六、后處理用 tecplot 繪制曲線1. 第一主應(yīng)力、 ydisp、 zdisp、 disp用 excel 做曲線隧道1 做地表沉降槽（zdisp）2 地表橫向位移（xdisp ）3 隧道中線豎向沉降曲線（

15、zdisp）4 提取位移矢量圖，5 顯示初期支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力6 顯示 state （找塑性區(qū)）基坑1 做地表沉降槽（ zdisp ）2 提取位移矢量圖，3 顯示初期支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力4 顯示 state （找塑性區(qū)）邊坡做安全系數(shù)和應(yīng)變圖七、模型最優(yōu)化用 FLAC3D 解決問題時(shí)，為了得到最有效的分析使模型最優(yōu)化是很重要的。 這個(gè)章節(jié)對改進(jìn)模型的運(yùn)行提供了一些方法建議。 同時(shí)，準(zhǔn)備計(jì)算時(shí)需要避免的一些通常出現(xiàn)的缺陷也列了出來。1. 檢查模型運(yùn)行時(shí)間一個(gè)FLAC3D例子的運(yùn)行時(shí)間是區(qū)域數(shù)的4/3倍。這個(gè)規(guī)則適用于平衡條件下的彈性問題。 對于塑性問題， 運(yùn)行時(shí)間會(huì)有點(diǎn)改變，但是不會(huì)很大，但是如果發(fā)生塑性流動(dòng)

16、，這個(gè)時(shí)間將會(huì)大的多。對一個(gè)具體模型檢查自己機(jī)子的計(jì)算速度很重要。 一個(gè)簡單的方法就是運(yùn)行節(jié)所給的基準(zhǔn)測試。 然后基于區(qū)域數(shù)的改變， 用這個(gè)速度評估具體模型的計(jì)算速度。2. 影響運(yùn)行時(shí)間的因素FLAC3D 有時(shí)會(huì)需要較長時(shí)間才可以收斂主要發(fā)生在下列情況下：(a)材料本身剛度變異或材料與結(jié)構(gòu)及接觸面之間的剛度差異很大。(b) 劃分的區(qū)域尺寸相差很大。這些尺寸差異越大編碼就越無效。在做詳細(xì)分析前應(yīng)該研究剛度差異的影響。例如， 一個(gè)荷載作用下的剛性板，可以用一系列頂點(diǎn)固定的網(wǎng)格代替，并施以等速度。 (記住 FIX 命令確定速度，而不是位移。 )地下水的出現(xiàn)將使體積模量發(fā)生明顯的增加 見理論卷第三章流

17、體-固體相互作用分析。3. 考慮網(wǎng)格劃分的密度FLAC3D 使用常應(yīng)變單元。如果應(yīng)力 / 應(yīng)變曲線傾斜度比較高， 那么你將需要許多區(qū)域來代表多變的分區(qū)。 通過運(yùn)行劃分密度不同的同一個(gè)問題來檢查影響。FLAC3D應(yīng)用常應(yīng)變區(qū)域，因?yàn)楫?dāng)用多 的少節(jié)點(diǎn)單元與用比較少的多節(jié)點(diǎn)單元模擬塑性流動(dòng)時(shí)相比更準(zhǔn)確。應(yīng)盡可能保持網(wǎng)格，尤其是重要區(qū)域網(wǎng)格的統(tǒng)一。避免長細(xì)比大于 5:1 的細(xì)長單元， 并避免單元尺寸跳躍式變化 (即應(yīng)使用平滑的網(wǎng)格)。應(yīng)用GENERATE命令中的比率關(guān)鍵詞，使細(xì)劃分區(qū)域平 滑過渡到粗劃分區(qū)域。4. 自動(dòng)發(fā)現(xiàn)平衡狀態(tài)默認(rèn)情況下， 當(dāng)執(zhí)行 SOLVE 命令時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)發(fā)現(xiàn)力的平衡。 當(dāng)模

18、型中所有網(wǎng)格頂點(diǎn)中所有力的平均量級與其中最大的不平衡力的量級的比率小于 1*10 時(shí)，認(rèn)為達(dá)到了平衡狀態(tài)。注意一個(gè)網(wǎng)格頂點(diǎn)的力由內(nèi)力（例如，由于重力）和外力（例如，由于所加的應(yīng)力邊界條件）共同引起。因?yàn)楸嚷适菦]有尺寸的，所以對于有不同的單元體系的模型， 在大多數(shù)情況下， 不平衡力和所加力比率的限制給靜力平衡提供了一個(gè)精確的限制。同時(shí)還提供了其他的比率限制；可以用 SET ratio 命令施加。如果默認(rèn)的比率限制不能為靜力平衡提供一個(gè)足夠精確的限制，那么應(yīng)考慮可供選擇的比率限制。默認(rèn)的比率限制同樣可用于熱分析和流體分析的穩(wěn)定狀態(tài)求解。 對于熱分析， 是對不平衡熱流量和所加的熱流量量級進(jìn)行評估，而

19、不是力。對于流體分析，對不平衡流度和所加流度量級進(jìn)行評估。5. 考慮選擇阻尼對于靜力分析，默認(rèn)的阻尼是局部阻尼，對于消除大多數(shù)網(wǎng)格頂點(diǎn)的速度分量周期性為零時(shí)的動(dòng)能很有效。 這是因?yàn)橘|(zhì)量的調(diào)節(jié)過程依賴于速度的改變。 局部阻尼對于求解靜力平衡是一個(gè)非常有效的計(jì)算法則且不會(huì)引入錯(cuò)誤的阻尼力（見 Cundall 1987 ） 。如果在求解最后狀態(tài)， 重要區(qū)域的網(wǎng)格海域的速度分量不為零， 那么說明默認(rèn)的阻尼對于達(dá)到平衡狀態(tài)是不夠的。 有另外一種形式的阻尼， 叫組合阻尼， 相比局部阻尼可以使穩(wěn)定狀態(tài)達(dá)到更好的收斂，這時(shí)網(wǎng)格將發(fā)生明顯的剛性移動(dòng)。例如，求解軸向荷載作用下樁的承載力或模擬蠕變時(shí)都可能發(fā)生。使用

20、 SETmechanical dampcombined 命令來調(diào)用組合阻尼。組合阻尼對于減小動(dòng)能方面不如局部阻尼有效，所以應(yīng)注意使系統(tǒng)的動(dòng)力激發(fā)最小化（ 見例） 。可以用 SET mechanical damp local 命令轉(zhuǎn)換到默認(rèn)阻尼。6. 檢查模型反應(yīng)FLAC3D 顯示了一個(gè)相試的物理系統(tǒng)是怎樣變化的。做一個(gè)簡單的試驗(yàn)證明你在做你認(rèn)為你在做的事情。 例如， 如果荷載和實(shí)體在幾何尺寸上都是對稱的， 當(dāng)然反應(yīng)也是對稱的。 改變了模型以后，執(zhí)行幾個(gè)時(shí)步（假如， 5 或 10 步） ，證明初始反應(yīng)是正確的，并且發(fā)生的位置是正確的。對應(yīng)力或位移的期望值做一個(gè)估計(jì)，與 FLAC3D的輸出結(jié)果作比

21、較。如果你對模型施加了一個(gè)猛烈的沖擊，你將會(huì)得到猛烈的反應(yīng)。 如果你對模型作了一些看起來不合理的事情， 你一定要等待奇怪的結(jié)果。如果在分析的一個(gè)給定階段，得到了意外值，那么回顧到這個(gè)階段所用的時(shí)步。在進(jìn)行模擬前很關(guān)鍵的是檢查輸出結(jié)果。例如，除了一個(gè)角點(diǎn)速度很大外， 一切都很合理， 那么在你理解原因前不要繼續(xù)下去。這種情況小，你可能沒有給定適當(dāng)?shù)木W(wǎng)格邊界。7. 初始化變量在模擬基坑開挖過程時(shí)，在達(dá)到目的前通常要初始化網(wǎng)格頂點(diǎn)位移。因?yàn)橛?jì)算次序法則不要求位移，所以可以初始化位移，這只是由網(wǎng)格頂點(diǎn)的速度決定，并有益于用戶初始化速度卻是一件難事。 如果設(shè)定網(wǎng)格頂點(diǎn)的速度為一常數(shù)， 那么這些點(diǎn)在設(shè)置否則

22、前保持不變。 所以， 不要不要為了清除這些網(wǎng)格的速度而簡單的初始化它們?yōu)榱?這將影響模擬結(jié)果。 然而， 有時(shí)設(shè)定速度為零是有用的 （例如，消除所有的動(dòng)能） 。8. 最小化靜力分析的瞬時(shí)效應(yīng)對于連續(xù)性靜力分析，經(jīng)過許多階段逐步接近結(jié)果是很重要的 即，當(dāng)問題條件突然改變時(shí)，通過最小化瞬時(shí)波的影響，使結(jié)果更加 靜力”。使FLAC3D解決辦法更加靜態(tài)的方法有兩種。（ 1 ） . 當(dāng)突然發(fā)生一個(gè)變化時(shí)（例如，通過使區(qū)域值為零模擬開挖） ，設(shè)定強(qiáng)度性能為很高的值以得到靜力平衡。然后為了確保不平衡力很低，設(shè)定性能為真實(shí)值，再計(jì)算，這樣，由瞬時(shí)現(xiàn)象引起的失敗就不會(huì)發(fā)生了。（ 2 ） . 當(dāng)移動(dòng)材料時(shí)，用 FI

23、SH 函數(shù)或表格記錄來逐步減少荷載（見節(jié)中的例子） 。9. 改變模型材料FLAC3D 對一個(gè)模擬中所用的材料數(shù)沒有限制。 這個(gè)準(zhǔn)則已經(jīng)尺寸化， 允許用戶在自己所用版本的 FLAC3D 中最大尺寸網(wǎng)格的每個(gè)區(qū)域（假如設(shè)定的）使用不同的材料。10. 運(yùn)行在現(xiàn)場原位應(yīng)力和重力作用下的問題有很多問題在建模時(shí)需要考慮現(xiàn)場原位應(yīng)力和重力的作用。這種問題的一個(gè)例子是深層礦業(yè)開挖_回填，此時(shí)大多數(shù)巖石受很高的原位應(yīng)力區(qū)的影響 （即， 自重應(yīng)力由于網(wǎng)孔尺寸的限制可以忽略不計(jì)） ，但是回填樁的放置使自重應(yīng)力發(fā)展導(dǎo)致巖石在荷載作用下可能坍塌。 在這些模擬中要注意的重點(diǎn) （因?yàn)槿魏我环N模擬都有重力的作用）是網(wǎng)格的至少

24、三個(gè)點(diǎn)在空間上應(yīng)固定 否則，整個(gè)網(wǎng)格在重力作用下將轉(zhuǎn)動(dòng)。 如果你曾經(jīng)注意到整個(gè)網(wǎng)格在重力加速度矢量方向發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，那么你可能忘記在空間上固定網(wǎng)格了（見例） 。八、算例在某隧道工程開挖支護(hù)中的應(yīng)用-命令流.datnewset log onset logfilegen zon radcyl p0 0 0 0 p1 0 0 p2 0 50 0 p3 0 0 8 &size 4 20 6 4 dim 6 5 6 5 rat 1 1 1 1 group 圍巖gen zon cshell p0 0 0 0 p1 0 0 p2 0 50 0 p3 0 0 &size 4 20 6 4 dim

25、rat 1 1 1 1 group初期支護(hù)gen zon cshell p0 0 0 0 p1 0 0 p2 0 50 0 p3 0 0 &size 4 20 6 4 dim rat 1 1 1 1 group 二次襯砌 fill group 原巖gen zon radcyl p0 0 0 0 p1 0 0 p2 0 50 0 p3 0 0 &size 4 20 6 4 dim 3 6 3 6 rat 1 1 1 1 group 圍巖 2gen zon cshell p0 0 0 0 p1 00p2 0 500 p300 &size 4 20 6 4 dim rat 1

26、 1 11group仰拱初期支護(hù)gen zon cshell p0 0 0 0 p1 00p2 0 500 p300 &size 4 20 6 4 dim 2 5 2 5 rat11 1 1 group仰拱二次襯砌fillgroup 仰拱原巖gen zone reflect normal -1 0 0gen zone radtun p0 0 0 0 p1 45 0 0 p2 0 50 0 p3 0 0 20 &size 3 20 3 12 dim 9 8 9 8 rat 1 1 1 group 圍巖 3gen zon reflect dip 0 ori 0 0 0 range

27、x 0 9 y 0 50 z 8 20gen zon reflect dip 0 ori 0 0 0 range x 9 45 y 0 50 z 0 20gen zon reflect dip 90 dd 270 ori 0 0 0 range x 0 9 y 0 50 z8 20gen zon reflect dip 90 dd 270 ori 0 0 0 range x 0 9 y 0 50 z- 8 -20gen zon reflect dip 90 dd 270 ori 0 0 0 range x 9 45 y 0 50 z- 20 20gen zon brick p0 -45 0 -20 p1 -45 0 -40 p2 -45 50 -20 p3 45 0- 20 &size 5 20 6 rat 1 1 group 圍巖 4save;假設(shè)圍巖巖體符合mohr-coulomb本構(gòu)模型，給圍巖賦參數(shù)命令流如下，; mohr-coulomb modelmodel mohrdef derives_mod1=E_mod1/*+p_ratio1)b_mod1=E_mod1/* E_mod1= p_rati