FLAC3D動力分析 陳育民

1、1FLAC / FLAC3D基本原理與應用陳育民 博士河海大學科學研究院河海大學科學研究院2第三講FLAC3D動力分析、自定義本構(gòu)、結(jié)構(gòu)單元動力分析、自定義本構(gòu)、結(jié)構(gòu)單元3FLAC3D非線性動力分析非常復雜！Said by Prof. Peter Cundall4為什么要用FLAC做動力分析？F FLAC 可以模擬體系（土，巖石，結(jié)構(gòu)，流體）受到的外部動力荷載（比如地震）或內(nèi)部動力荷載（比如基礎振動、爆炸）。F 可以計算塑性引起的永久變形以及孔隙水壓力的消散。F 土動力學中常用的等效線性方法無法直接處理上述問題。 5動力模擬的3個重要問題1. 動力荷載與邊界條件2. 材料響應與阻尼3. 土體液

2、化6動力荷載F 動力輸入的類型 加速度時程 速度時程 應力(壓力)時程 力時程F APPLY INTERIOR (內(nèi)部) TABLE FISH7Quiet邊界F 靜態(tài)(quiet,粘性)邊界 Lysmer and Kuhlemeyer(1969) 模型邊界法向和切向設置獨立的阻尼器F 性能 對于法向p波和s波能很好的吸收 對于傾斜入射的波和Rayleigh波也有所吸收，但存在反射 人工邊界仍應當足夠遠8Quiet邊界應用F 內(nèi)部振動(如隧道中的列車振動問題) 動力荷載直接施加在節(jié)點上 使用Quiet邊界減小人工邊界上的反射 不需要FF邊界F 外部荷載的底部邊界 軟土地基上的地震荷載不適合用加速

3、度或速度邊界條件 使用應力條件t = -2CsrvsF 地震底部輸入的側(cè)向邊界 扭曲了入射波quietquietquiet9Free-field邊界FCundall et al. (1980)F自由場網(wǎng)格與主體網(wǎng)格的耦合粘性阻尼器，自由場網(wǎng)格的不平衡力施加到主體網(wǎng)格邊界上F設置條件底部水平，重力方向為z向側(cè)面垂直，法向分別為x, y向其他邊界條件在APPLY ff之前npnCvr 相當于一個阻尼器10Free-field邊界F APPLY ff將邊界上單元的屬性、條件和變量全部轉(zhuǎn)移ff單元上；F 設置以后主體網(wǎng)格上的改動將不會被FF邊界所響應F 可存在任意的本構(gòu)模型以及流體耦合(僅豎向)F F

4、F邊界進行小變形計算，主體網(wǎng)格可大變形，F(xiàn)F邊界上的變形要相對較小F 存在attach的邊界將不能設置FF邊界F 邊界上的Interface將不能連續(xù)F 動力邊界設置需在FF邊界設置之前11Free-field邊界與動力荷載F 模型底部邊界 fix施加速度或加速度荷載剛性邊界 Free施加應力時程荷載柔性邊界F 對于軟弱的地基不適合施加速度（加速度荷載），而應當施加應力荷載2SsCvtr Note that there is a factor of 2 because the input energy divides into a downward- & upward-propagat

5、ing wave.121.連續(xù)的非線性，表觀模量隨著應變的增大而降低2.對所有循環(huán)應變等級均存在滯回特性，因此導致隨著循環(huán)應變的增加阻尼比增大。阻尼是率相關(guān)的。3.對于復雜波形的各個成分都產(chǎn)生阻尼。4.剪切應變會產(chǎn)生的體積應變，相應的，隨著剪應變循環(huán)次數(shù)的增加體積應變逐漸積累。-3.0E +05-2.0E +05-1.0E +050.0E +001.0E +052.0E +053.0E +054.0E +05-0.1%0.0%0.1%0.2%Shear strain %Shear stress2. 材料響應與阻尼13土體在循環(huán)荷載作用下呈現(xiàn)出模量衰減和能量消散的特點，那么如何用非線性數(shù)值方法對

6、其進行模擬呢？Nonlinear characteristics of soils (Martin and Seed, 1979)材料響應14試驗得到的阻尼比、割線模量隨循環(huán)剪應變的曲線試驗得到的阻尼比、割線模量隨循環(huán)剪應變的曲線 0.00010.0010.010.11Shear Strain Amplitude (%)01020304050Damping Ratio (%)0.00010.0010.010.11Shear Strain Amplitude (%)0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0Normalized Shear Modulus, G/GmaxM

7、id-Range Sand Curve(Seed & Idriss, 1970)Sand Fill Inland: Friction =32, hr=0.47, Go=440Sand Fill under Rock Dike: Friction=30, hr=0.43, Go=44015等效線性方法是巖土地震工程中模擬波的傳播的最常用的方法。假定土體是粘彈性體，參照實驗室得到的切線模量及阻尼比與剪應變幅值的關(guān)系曲線，對地震中每一單元的阻尼和模量重新賦值。等效線性方法Iteration toward strain-compatible shear modulus and damping

8、ratio (after Kramer, 1996)16等效線性方法的特點1.使用振動荷載的平均水平來估算每個單元的線性屬性，并在振動過程中保持不變。在弱震階段，單元會變得阻尼過大而剛度太??；在強震階段，單元將會變得阻尼太小而剛度太大。對于不同部位不同運動水平的特性存在空間變異性。2.不能計算永久變形。等效線性方法模型在加荷與卸荷時模量相同，不能計算土體在周期荷載作用下發(fā)生的剩余應變或位移。3.塑形屈服模擬不合理。在塑性流動階段，普遍認為應變增量張量是應力張量的函數(shù)，稱之為“流動法則”。然而，等效線性方法使用的塑性理論認為應變張量（而不是應變增量張量）是應力張量的函數(shù)。因此，塑性屈服的模擬不合

9、理。4.大應變時誤差大。等效線性方法所用割線模量在小應變時與非線性的切線模量很相近，但在大應變時二者相差很大，偏于不安全。5.本構(gòu)模型單一。等效線性方法本身的材料本構(gòu)模型包括了應力應變的橢圓形方程，這種預設的方程形式減少了使用者的選擇性，但卻失去了選擇其它形狀的適用性。方法中使用迭代程序雖然部分考慮了不同的試驗曲線形狀，但是由于預先設定了模型形式，所以不能反映與頻率無關(guān)的滯回圈。另外，模形是率無關(guān)的，因此不能考慮率相關(guān)性。17完全非線性分析方法 FLAC3D采用完全非線性分析方法，基于顯式差分方法，使用由周圍區(qū)域真實密度得出的網(wǎng)格節(jié)點集中質(zhì)量，求解全部運動方程。 18完全非線性分析方法的特點1

10、.可以遵循任何指定的非線性本構(gòu)模型。如果模型本身能夠反映土體在動力作用下的滯回特性，則程序不需要另外提供阻尼參數(shù)。如果采用Rayleigh阻尼或局部（local）阻尼，則在動力計算中阻尼參數(shù)將保持不變。2.采用非線性的材料定律，不同頻率的波之間可以自然地出現(xiàn)干涉和混合，而等效線性方法做不到這一點。3.由于采用了彈塑性模型，因此程序可以自動計算永久變形。4.采用合理的塑性方程，使得塑性應變增量與應力相聯(lián)系。5.可以方便地進行不同本構(gòu)模型的比較。6.可以同時模擬壓縮波和剪切波的傳播及兩者耦合作用時對材料的影響。在強震作用下，這種耦合作用的影響很重要，比如在摩擦型材料中，法向應力可能會動態(tài)地減小從而

11、降低土體的抗剪強度。 19使用彈塑性模型F 附加考慮的因素：阻尼，對于屈服面以下應力的循環(huán)體積應變積累，是循環(huán)周數(shù)與幅值的函數(shù)模量衰減，基于平均應變水平的表格最簡單的彈塑性模型往往在描述累計塑性應變方面具有很好的效果，但是對于加速度放大系數(shù)的估算上效果不好。20簡單的理想彈塑性本構(gòu)模型僅僅在發(fā)生屈服時才會出現(xiàn)滯回特性strainstress注意： 即使這樣粗糙的模型也能夠作出連續(xù)的阻尼比和模量衰減曲線。在屈服條件下會產(chǎn)生體積改變，但通常都是剪脹。彈塑性模型21FLAC3D中的阻尼比1.彈塑性本構(gòu)模型使用瑞利（粘性）阻尼2.彈塑性本構(gòu)模型使用滯后（HD）阻尼.3.復雜本構(gòu)模型擁有連續(xù)的屈服應力應

12、變關(guān)系和對應的加卸載響應（Wang，UBCSand）22瑞利阻尼瑞利阻尼最初應用于結(jié)構(gòu)和彈性體的動力計算中，以減弱系統(tǒng)的自然振動模式的振幅。在計算時，假設動力方程中的阻尼矩陣C與剛度矩陣K和質(zhì)量矩陣M有關(guān)： 瑞利阻尼中的質(zhì)量分量相當于連接每個節(jié)點和地面的阻尼器，而剛度分量則相當于連接單元之間的阻尼器。雖然兩個阻尼器本身是與頻率有關(guān)的，但是通過選取合適的系數(shù)，可以在有限的頻率范圍內(nèi)近似獲得頻率無關(guān)的響應。 23frequencyratio of damping to critical混合僅有剛度分量僅有質(zhì)量分量采用疊加的方法得到的阻尼比在較大的頻率范圍內(nèi)保持定值 （3:1）Combined cu

13、rve reachesminimum at:瑞利阻尼24 假設彈性模型計算土石壩不同材料的功率譜曲線假設彈性模型計算土石壩不同材料的功率譜曲線 (assuming elastic material)frequencyfrequencyfrequencyfrequency 2 4 6 8 10 12 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500 4.000 4.500(10 )-09frequency 2 4 6 8 10 12 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000(10 )-10 2 4 6 8 10 12 0.500 1.000 1

14、.500 2.000 2.500 3.000 3.500(10 )-09 2 4 6 8 10 12 0.400 0.800 1.200 1.600 2.000(10 )-09 2 4 6 8 10 12 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500(10 )-09中心頻率的選擇25 Shake9100.20.40.60.811.20.00010.0010.010.1110strain - %Modulus reduction factorShake91Shake910510152025300.00010.0010.010.1110strain-%Damping ratio -

15、%Shake91根據(jù)根據(jù)65%最大應變來最大應變來選擇阻尼比和模量衰選擇阻尼比和模量衰減參參數(shù)減參參數(shù)-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 (10 )-04-2.000-1.000 0.000 1.000 2.000 3.000(10 ) 03阻尼比的選擇26F 必須指定中心頻率，有時須在一些充滿矛盾的數(shù)據(jù)當中進行選擇（場地響應或地震平均頻率）F 剛度比例項會導致時間步減小瑞利阻尼的缺點27FLAC Version 5.0 and FLAC3D Version 3.0 提供了滯后阻尼功能，該項阻尼獨立于材料模型之外，實質(zhì)是包含了一個與應變幅值相關(guān)的切線剪切模量乘子如果割線模量

16、是由衰減曲線來確定的，那么切線模量可以表示為：secant modulustangent modulusshear stressshear strainstMMtFrom Seed & Idriss (1970)ttddMMddMMssts)(oG/ttGo = small-strain shear modulus滯后阻尼28tGM G 表觀應變是偏應變，根據(jù)先前反轉(zhuǎn)的點進行累計得到的。使用堆棧的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以描述應變反轉(zhuǎn)現(xiàn)象。 FLAC (Version 4.00) LEGEND 12-Feb-03 15:39 step 3700 HISTORY PLOT Y-axis :Ave. S

17、XY ( 1, 1) X-axis :X displacement( 1, 2)-40 -20 0 20 40 (10 )-05-2.000-1.000 0.000 1.000 2.000(10 )+04JOB TITLE : Itasca Consulting Group, Inc. Minneapolis, Minnesota USA 因此，在“迷你滯回圈”中的能量損失與主滯回圈的計算是一樣的。elastic model with hysteresis damping滯后阻尼特定的曲線可以使用滯后阻尼來描述，并在本構(gòu)模型計算中根據(jù)應變的大小獲得不同的切線模量。29滯后阻尼的特點1.可以直接

18、采用動力試驗中的模量衰減曲線；2.相對于瑞利阻尼而言，滯后阻尼不影響動力計算的時間步；3.可以應用于任意的材料模型，且可以與其它阻尼格式同時使用。一個缺點：模量衰減曲線一致，但阻尼比曲線存在差別“Good” fit to Seed & Idris data for G/Gmax (sigmoidal 3-parameter function) note inconsistent damping result.G/GmaxD - % of critical30滯后阻尼F 低循環(huán)應變下得到的阻尼比要小于試驗結(jié)果，這會導致低級的噪聲，尤其在高頻情況下?？梢栽谥行念l率上增加一個小量的Rayle

19、igh阻尼(0.2%剛度比例)，這樣也不會降低時步；F 若初始應力不為0，剪應力-剪應變曲線可能不匹配。因此在生成初始應力時就要調(diào)用Hyst阻尼；F Hyst阻尼不僅會增加能量損失，還會導致在大循環(huán)應變下的平均剪切模量的降低，在輸入波的基頻接近共振頻率的時候，由于可能會導致動力反應幅值的增大；F Hyst阻尼之前要做一次彈性無阻尼求解，以獲得發(fā)生循環(huán)應變的最大水平，若循環(huán)應變過大導致剪切模量過多的降低，那么用Hyst阻尼是有問題的；F 即使應變較小，使用屈服模型也會增大應變，因此若有廣泛屈服的現(xiàn)象，則使用屈服模型，不用Hyst阻尼31動孔壓的生成液化F 干沙剪應變循環(huán)加載試驗 初始加載階段，沙

20、土通常先壓實再膨脹。卸載時，沙土遵循與加載相似的路徑，但在零應變時，有些殘余體積應變存在。取決于初始孔隙率，這可能代表純粹的壓實F 假定孔隙中充滿水 對于常體積測試，有效應力降低，孔隙水壓保持不變 對于常荷載測試，(例如，盒子上法向荷載固定)，孔隙水壓增加，有效應力減小F 有效應力為零時發(fā)生液化32動孔壓的生成液化F 因此孔隙水壓增加不是液化的基本原因F 由于顆粒間 (重組以后) 的低接觸力導致有效應力的減小F 描述液化的模型 高級模型：BSHP (邊界面低塑性本構(gòu)模型, Wang et al. 1990) 簡單模型：MC + 體積應變增量模型 Finn模型： Byrne模型：33UBCTOT

21、: Post-liquefactionAssign post-liquefaction propertiestt34PL-Finn開始初始液化判斷?零有效應力計算YES非零有效應力計算零有效應力判斷?NO普通的Finn模型YESNO動力時間？結(jié)束NOYES0000nqk1111log1nuqkr0：零有效應力狀態(tài)1：非零有效應力狀態(tài)10-510-410-310-210-110010-310-210-1100101 扭剪試驗TS1 振動臺試驗B1,B4,B5 擬合曲線 剪應力 / kPa應變率 / s-1t0.49261.00.80.60.40.20.0100101102103104105106

22、107108log() = 5.5031(1 - ru)0.1739 Dr = 30%, c = 100kPa, FL = 1.00 Dr = 50%, c = 50kPa, FL = 1.00 Dr = 50%, c = 100kPa, FL = 1.00 Dr = 50%, c = 200kPa, FL = 1.00 Dr = 70%, c = 100kPa, FL = 0.98 Dr = 70%, c = 100kPa, FL = 0.95 Dr = 70%, c = 100kPa, FL = 0.90 表觀粘度 / kPas超孔壓比0有效應力非0有效應力35地震波的調(diào)整F 基線校正 對

23、于地震分析的加速度時程，其積分得到的速度和位移應歸0 美國地質(zhì)調(diào)查研究所 Basic Strong-Motion Accelerogram Processing Software (BAP) 對網(wǎng)格施加一個固定速度從而使殘余的位移變?yōu)?F 動力荷載的頻率與單元尺寸的雙向調(diào)整 高頻的輸入要求單元尺寸很小 一定的單元尺寸對應輸入的最大頻率 一般進行濾波處理 濾掉低能量的高頻 FFT.FIS Origin SeismoSignal36地震波的調(diào)整051015202530-300-200-1000100200300400acc (cm/s2)t (s) EI centuo051015202530-30

24、0-200-1000100200300400acc (cm/s2)t (s) 20 Hz Low Pass Filter on EI_B02468101214161820222426280200040006000800010000120001400016000 EI centuoFrequency (Hz)Amplitude02468101214161820222426280200040006000800010000120001400016000 20Hz Low pass EIFrequency (Hz)AmplitudeEl-Centro波FFT修正后的時程修正后FFT5Hz37PL-Fi

25、nn模型的應用F 阪神地震的碼頭分析沉箱頂部水平殘余位移最大達5m，平均為3.5m，殘余沉降為1 2m，海側(cè)傾斜角3 5 o。sea Siltreplaced sandstoneland SandcaissonclayFLAC3D grid8050 zones10386 gps38分析參數(shù)Group nameConstitutive modelrd(kg/m3)E(MPa)mc(kPa)j(o)clayMC1350500.333020sea siltMC1250200.33030replaced sandMC1350150.33037land sandMC135013.70.33036ston

26、eMC15501000.33040caissonElastic350020000.17Group nameFluid modelK(cm/s)PorositynDamping ratio Dliquefied parametersPL-Finn parametersclayfl_iso1.0E-60.450.05sea siltfl_iso1.0E-050.450.05replaced sandfl_iso1.0E-030.450.05Byrne ModelDr = 40 %C1 = 0.751C2 = 0.533C3 = 0pprc = 0.99k0 = 3105.4n0 = 0.3225k

27、1 = 5503.1n1 = 0.1739land sandfl_iso1.0E-030.450.05Byrne ModelDr = 25 %C1 = 2.432C2 = 0.164C3 = 0pprc = 0.99k0 = 3105.4n0 = 0.3225k1 = 5503.1n1 = 0.1739stonefl_iso1.0E-010.450.05caissonfl_null0.05基本力學參數(shù) 流體參數(shù)動力參數(shù)PL-Finn模型參數(shù)39輸入加速度南北向地震波 最大值 = 0.6 g豎直向地震波 最大值 = 0.2 g40接觸面與自由邊界條件FLAC3D 3.00Itasca Consu

28、lting Group, Inc.Minneapolis, MN USAStep 30579 Model Perspective12:49:54 Tue Jul 10 2007Center: X: 1.115e+002 Y: 5.071e+000 Z: -7.119e+000Rotation: X: 20.000 Y: 0.000 Z: 50.000Dist: 4.969e+002Mag.: 4.77Ang.: 22.500Block Group124356ff沉箱與填石之間的接觸面模型周圍自由場邊界條件41計算結(jié)果F 位移FLAC3D 3.00Itasca Consulting Group,

29、 Inc.Minneapolis, MN USAStep 66971 Model Perspective12:52:33 Tue Jul 10 2007Center: X: 1.051e+002 Y: 4.999e+000 Z: -2.098e+001Rotation: X: 0.000 Y: 0.000 Z: 0.000Dist: 5.169e+002Mag.: 1Ang.: 22.500Contour of X-Displacement Magfac = 1.000e+000-2.8141e+000 to -2.5000e+000-2.5000e+000 to -2.0000e+000-2

30、.0000e+000 to -1.5000e+000-1.5000e+000 to -1.0000e+000-1.0000e+000 to -5.0000e-001-5.0000e-001 to 0.0000e+000 0.0000e+000 to 5.4434e-002 Interval = 5.0e-001FLAC3D 3.00Itasca Consulting Group, Inc.Minneapolis, MN USAStep 6708112:53:55 Tue Jul 10 2007History 0.5 1.0 1.5x101-3.0-2.5-2.0-1.5-1.0-0.5 0.0

31、 81 X-Displacement Gp 7942 Linestyle -3.336e+000 2.315e-004 83 Z-Displacement Gp 7942 Linestyle -1.788e+000 2.815e-003 Vs. 2 Dynamic Time 2.481e-002 1.998e+001震后水平位移等值線沉箱頂點處的水平位移、沉降時程曲線3.44 m1.99 m42計算結(jié)果（續(xù)）F 超孔壓比051015200.00.20.40.60.81.0 E.P.P.RTime / sABC震后的超孔壓比云圖超孔壓比時程曲線 A: 置換砂 B: 海砂（底部）C: 海砂（中部）

32、43自定義本構(gòu)模型44自定義本構(gòu)模型的基本方法F 必要性 試驗總結(jié)的本構(gòu)模型 特定條件下的本構(gòu)模型 交叉學科的本構(gòu)模型F 二次開發(fā)環(huán)境F 自定義本構(gòu)模型的功能F 自定義本構(gòu)模型的基本方法45二次開發(fā)環(huán)境F FLAC3D采用面向?qū)ο蟮恼Z言標準C+編寫F 本構(gòu)模型都是以動態(tài)連接庫文件(.DLL文件)的形式提供F VC+2005或更高版本的開發(fā)環(huán)境F 優(yōu)點 自定義的本構(gòu)模型和軟件自帶的本構(gòu)模型的執(zhí)行效率處在同一個水平 自定義本構(gòu)模型(.DLL文件)適用于高版本的FLAC(2D)、3DEC、UDEC等其他Itasca軟件中46自定義本構(gòu)模型的功能F 主要功能：對給出的應變增量得到新的應力F 輔助功能：

33、 模型名稱、版本 讀寫操作F 模型文件的編寫 基類(class Constitutive Model)的描述 成員函數(shù)的描述 模型的注冊 模型與FLAC3D之間的信息交換 模型狀態(tài)指示器的描述 47自定義本構(gòu)模型的基本方法F 頭文件(usermodel.h)中進行新的本構(gòu)模型派生類的聲明修改模型的ID(100)、名稱和版本修改派生類的私有成員F C+文件(usermodel.cpp)中修改模型結(jié)構(gòu)(UserModel:UserModel(bool bRegister): ConstitutiveModel)F const char *UserModel:Properties()函數(shù)模型的參數(shù)名

34、稱字符串F const char *UserModel:States()函數(shù)計算過程中的狀態(tài)指示器48自定義本構(gòu)模型的基本方法Fdouble UserModel:GetProperty()和void UserModel: SetProperty()函數(shù)Fconst char * UserModel:Initialize()函數(shù)參數(shù)和狀態(tài)指示器的初始化，并對派生類聲明中定義的私有變量進行賦值Fconst char * UserModel:Run() 函數(shù)由應變增量計算得到應力增量，從而獲得新的應力Fconst char * UserModel:SaveRestore()函數(shù)對計算結(jié)果進行保存。F

35、程序的調(diào)試在VC+的工程設置中將FLAC3D軟件中的EXE文件路徑加入到程序的調(diào)試范圍中，并將FLAC3D自帶的DLL文件加入到附加動態(tài)鏈接庫(Additional DLLs)中，然后在Initialize()或Run()函數(shù)中設置斷點，進行調(diào)試；在程序文件中加入return()語句，這樣可以將希望得到的變量值以錯誤提示的形式在FLAC3D窗口中得到。49相關(guān)文件mohr.hmohr.cpp50一個例子(Duncan-Chang)51其他成功的例子F 南京水科院雙屈服面模型FLAC3D 3.00Itasca Consulting Group, Inc.Minneapolis, MN USASt

36、ep 929120:47:48 Wed Nov 28 2007Table 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 x106 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 x106 5 F1 Linestyle 0.000e+000 1.706e+006 6 F2 Linestyle 2.871e+005 2.224e+006 7 P-q Linestyle 1.411e+004 1.414e+006雙屈服面FLAC3D 3.00Itasca Consulting Group, Inc.Minneapolis, MN USAStep 15405 Model Perspectiv

37、e00:34:18 Wed Sep 12 2007Center: X: 5.030e+002 Y: 0.000e+000 Z: 1.300e+002Rotation: X: 20.000 Y: 0.000 Z: 30.000Dist: 3.160e+003Mag.: 1.25Ang.: 22.500Block Group堆石心墻過渡料Axes LinestyleXYZFLAC3D 3.00Itasca Consulting Group, Inc.Minneapolis, MN USAStep 15405 Model Perspective00:36:10 Wed Sep 12 2007Cent

38、er: X: 5.030e+002 Y: 0.000e+000 Z: 1.300e+002Rotation: X: 0.000 Y: 0.000 Z: 0.000Dist: 3.077e+003Mag.: 1.25Ang.: 22.500Plane Origin: X: 0.000e+000 Y: 0.000e+000 Z: 0.000e+000Plane Normal: X: 0.000e+000 Y: 1.000e+000 Z: 0.000e+000Contour of Z-Displacement Plane: on Magfac = 0.000e+000-1.7743e+000 to

39、-1.6000e+000-1.6000e+000 to -1.4000e+000-1.4000e+000 to -1.2000e+000-1.2000e+000 to -1.0000e+000-1.0000e+000 to -8.0000e-001-8.0000e-001 to -6.0000e-001-6.0000e-001 to -4.0000e-001-4.0000e-001 to -2.0000e-001-2.0000e-001 to 0.0000e+000 0.0000e+000 to 0.0000e+000 Interval = 2.0e-001中心截面沉降云圖FLAC3D 3.0

40、0Itasca Consulting Group, Inc.Minneapolis, MN USAStep 15405 Model Perspective00:36:47 Wed Sep 12 2007Center: X: 5.030e+002 Y: 0.000e+000 Z: 1.300e+002Rotation: X: 0.000 Y: 0.000 Z: 0.000Dist: 3.077e+003Mag.: 1.25Ang.: 22.500Plane Origin: X: 0.000e+000 Y: 0.000e+000 Z: 0.000e+000Plane Normal: X: 0.00

41、0e+000 Y: 1.000e+000 Z: 0.000e+000Contour of X-Displacement Plane: on Magfac = 0.000e+000-2.2257e-001 to -2.0000e-001-2.0000e-001 to -1.5000e-001-1.5000e-001 to -1.0000e-001-1.0000e-001 to -5.0000e-002-5.0000e-002 to 0.0000e+000 0.0000e+000 to 5.0000e-002 5.0000e-002 to 1.0000e-001 1.0000e-001 to 1.

42、5000e-001 1.5000e-001 to 2.0000e-001 2.0000e-001 to 2.2248e-001 Interval = 5.0e-002FLAC3D 3.00Itasca Consulting Group, Inc.Minneapolis, MN USAStep 15405 Model Perspective00:39:35 Wed Sep 12 2007Center: X: 5.030e+002 Y: 0.000e+000 Z: 1.300e+002Rotation: X: 0.000 Y: 0.000 Z: 0.000Dist: 3.160e+003Mag.:

43、 1Ang.: 22.500Plane Origin: X: 0.000e+000 Y: 0.000e+000 Z: 0.000e+000Plane Normal: X: 0.000e+000 Y: 1.000e+000 Z: 0.000e+000Contour of SMax Plane: on Magfac = 0.000e+000 Gradient Calculation-2.3318e+006 to -2.2500e+006-2.2500e+006 to -2.0000e+006-2.0000e+006 to -1.7500e+006-1.7500e+006 to -1.5000e+0

44、06-1.5000e+006 to -1.2500e+006-1.2500e+006 to -1.0000e+006-1.0000e+006 to -7.5000e+005-7.5000e+005 to -5.0000e+005-5.0000e+005 to -2.5000e+005-2.5000e+005 to 0.0000e+000 0.0000e+000 to 2.2286e+004 Interval = 2.5e+005水平位移云圖小主應力云圖52結(jié)構(gòu)單元53FLAC3D中的結(jié)構(gòu)單元F 有限單元F 梁(beam)單元F 錨索(cable)單元F 樁(pile)單元 錨桿: rockbo

45、ltF 殼(shell)單元F 格柵(geogrid)單元 土工織物；土工格柵F 初襯(liner)單元beamcablepileshellgeogridliner54結(jié)構(gòu)單元的應用F 土與結(jié)構(gòu)的相互作用 樁基；基坑；邊坡錨固 地下硐室的支撐結(jié)構(gòu)；采礦；盾構(gòu) 土工織物；土工合成材料F 結(jié)構(gòu)不宜復雜 巖土工程軟件，不宜單純的結(jié)構(gòu)分析 復雜結(jié)構(gòu)的模擬很困難 plot顯示 雙向接觸結(jié)構(gòu)(擋土墻)FLAC3D 3.1 結(jié)構(gòu)單元的厚度55實際問題與FLAC模型（a）實際問題中的樁（b）FLAC3D中的樁單元結(jié)構(gòu)節(jié)點node結(jié)構(gòu)構(gòu)件SELs結(jié)構(gòu)單元xyzsel pile id=1 beg 0 0 0 end 0 0 10 ns