中國地質(zhì)大學(xué)數(shù)值模擬上機(jī)報(bào)告講解

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上FLAC3D數(shù)值模擬上機(jī)報(bào)告計(jì)算模型分別如圖1、2、3所示，邊坡傾角分別為30°、45°、60°，巖土體參數(shù)為：容重r2500 kg/m3, 彈性模量E1×108 Pa，泊松比0.3，抗拉強(qiáng)度t0.8×106 Pa，內(nèi)聚力C4.2×104 Pa，摩擦角17° 試用FLAC3D軟件建立單位厚度的計(jì)算模型，并進(jìn)行網(wǎng)格剖分，參數(shù)賦值，設(shè)定合理的邊界條件，利用FLAC3D軟件分別計(jì)算不同坡角情況下邊坡的穩(wěn)定性，并進(jìn)行結(jié)果分析。附 換算公式：1 kN/m3= 100 kg/m3剪切彈性模量：體積彈性模量：一、

2、 坡度為30°的情況圖1 傾角為30°的邊坡(單位：m)算例分析：命令流： new; ;建立網(wǎng)格模型 gen zone brick p0 0 0 0 p1 100 0 0 p2 0 2 0 p3 0 0 40 size 50 1 10gen zone brick p0 40 0 40 p1 100 0 40 p2 40 2 40 p3 74.64 0 60 p4 100 2 40 &p5 74.64 2 60 p6 100 0 60 p7 100 2 60 size 30 1 10; ;定義本構(gòu)模型model mohrprop density 2500.0 bulk

3、 8.3E7 shear 3.8E7 coh 42000.0 tens 0.8E6 friction 17 ; ;設(shè)置邊界條件fix x y z range z -0.1 0.1fix x range x 99.9 100.1fix x range x -0.1 0.1fix y; ;設(shè)置重力加速度set gravity = 10.0; ;設(shè)定初始條件 ini sxx 0.0 syy 0.0 szz 0.0 sxy 0.0 sxz 0.0 szz 0.0ini xvel 0.0 yvel 0.0 zvel 0.0ini xdis 0.0 ydis 0.0 zdis 0.0 ; ;安全系數(shù)求解

4、def calfos minf=0.1 maxf=2.2 loop while maxf-minf>0.01 fs=(maxf+minf)/2.0 refric=atan(0.30/fs)*180/3.14 recoh=42000/fs command pro fric refric coh recoh set mech ratio 1e-5 solve step 5000 print fs end_command aa=mech_ratio if aa<1e-5 then minf=fs else maxf=fs end_if end_loopendcalfos專心-專注-專業(yè)圖

5、1 網(wǎng)格剖分圖 圖2 速度矢量圖圖3 速度等值線圖圖4 位移等值線圖圖5 剪應(yīng)變增量云圖圖6 最小主應(yīng)力云圖圖7 最大主應(yīng)力云圖安全系數(shù)：因此，最終計(jì)算邊坡穩(wěn)定性系數(shù)為1.二、 坡度為45°的情況圖2 傾角為45°的邊坡(單位：m)算例分析：命令流： new; ;建立網(wǎng)格模型 gen zone brick p0 0 0 0 p1 100 0 0 p2 0 2 0 p3 0 0 40 size 50 1 10 gen zone brick p0 40 0 40 p1 100 0 40 p2 40 2 40 p3 60 0 60 p4 100 2 40 & p5 60

6、2 60 p6 100 0 60 p7 100 2 60 size 30 1 10; ;定義本構(gòu)模型model mohrprop density 2500.0 bulk 8.3E7 shear 3.8E7 coh 42000.0 tens 0.8E6 friction 17 ; ;設(shè)置邊界條件fix x y z range z -0.1 0.1fix x range x 99.9 100.1fix x range x -0.1 0.1fix y; ;設(shè)置重力加速度set gravity = 10.0; ;設(shè)定初始條件 ini sxx 0.0 syy 0.0 szz 0.0 sxy 0.0 sx

7、z 0.0 szz 0.0ini xvel 0.0 yvel 0.0 zvel 0.0ini xdis 0.0 ydis 0.0 zdis 0.0 ; ;安全系數(shù)求解 def calfos minf=0.1 maxf=2.2 loop while maxf-minf>0.01 fs=(maxf+minf)/2.0 refric=atan(0.30/fs)*180/3.14 recoh=42000/fs command pro fric refric coh recoh set mech ratio 1e-5 solve step 5000 print fs end_command aa=

8、mech_ratio if aa<1e-5 then minf=fs else maxf=fs end_if end_loopendcalfos圖1 網(wǎng)格剖分圖圖2 速度矢量圖圖3 速度等值線圖圖4 位移等值線圖圖5 剪應(yīng)變增量云圖圖6 最小主應(yīng)力云圖圖7 最大主應(yīng)力云圖安全系數(shù)：因此，最終邊坡的穩(wěn)定性系數(shù)為1.10894三、 坡度為60°的情況圖3 傾角為60°的邊坡(單位：m)算例分析：命令流： new; ;建立網(wǎng)格模型 gen zone brick p0 0 0 0 p1 100 0 0 p2 0 2 0 p3 0 0 40 size 50 1 10 gen z

9、one brick p0 40 0 40 p1 100 0 40 p2 40 2 40 p3 51.55 0 60 p4 100 2 40 & p5 51.55 2 60 p6 100 0 60 p7 100 2 60 size 30 1 10; ;定義本構(gòu)模型model mohrprop density 2500.0 bulk 8.3E7 shear 3.8E7 coh 42000.0 tens 0.8E6 friction 17 ; ;設(shè)置邊界條件fix x y z range z -0.1 0.1fix x range x 99.9 100.1fix x range x -0.1

10、 0.1fix y; ;設(shè)置重力加速度set gravity = 10.0; ;設(shè)定初始條件 ini sxx 0.0 syy 0.0 szz 0.0 sxy 0.0 sxz 0.0 szz 0.0ini xvel 0.0 yvel 0.0 zvel 0.0ini xdis 0.0 ydis 0.0 zdis 0.0 ; ;安全系數(shù)求解 def calfos minf=0.1 maxf=2.2 loop while maxf-minf>0.01 fs=(maxf+minf)/2.0 refric=atan(0.30/fs)*180/3.14 recoh=42000/fs command p

11、ro fric refric coh recoh set mech ratio 1e-5 solve step 5000 print fs end_command aa=mech_ratio if aa<1e-5 then minf=fs else maxf=fs end_if end_loopendcalfos圖1 網(wǎng)格剖分圖圖2 速度矢量圖圖3 速度等值線圖圖4 位移等值線圖圖5 剪應(yīng)變增量圖圖6 最小主應(yīng)力云圖圖7 最大主應(yīng)力云圖安全系數(shù)：因此，最終邊坡的穩(wěn)定性系數(shù)為0.8957分析：根據(jù)三種角度的邊坡的位移矢量圖，當(dāng)坡角為30°時(shí)，邊坡的最大位移發(fā)生在邊坡后壁某一深度處

12、，這主要是重力梯度的作用結(jié)果，在坡腳處的位移很小，可見邊坡的角度很小時(shí)，邊坡基本不會(huì)發(fā)生沿坡面傾向方向的運(yùn)動(dòng)；由位移等值線圖可見，邊坡的最大位移都發(fā)生在坡腳處，且坡角越大的邊坡，坡腳處的最終位移越大。通過邊坡剪切應(yīng)變增量和速度矢量圖，可以明顯看到除30°的邊坡外，45°和60°的邊坡都存在貫通的塑性區(qū)域，即潛在滑動(dòng)面，速度矢量圖有利的佐證了質(zhì)疑判斷，因滑動(dòng)面外側(cè)區(qū)域各網(wǎng)格點(diǎn)的速度明顯大于其他區(qū)域，說明這一區(qū)域出現(xiàn)明顯的滑動(dòng)。由三種角度邊坡的安全系數(shù)可見：坡腳越大，邊坡穩(wěn)定性越差，當(dāng)坡腳達(dá)到某一角度時(shí)，邊坡的穩(wěn)定性將小于1，即可能發(fā)生破壞。四、 坡度為60°

13、;的邊坡開挖情況算例分析：命令流：new; ;建立網(wǎng)格模型gen zone brick p0 0 0 0 p1 100 0 0 p2 0 2 0 p3 0 0 40 size 50 1 10gen zone brick p0 40 0 40 p1 100 0 40 p2 40 2 40 p3 50 0 50 &p4 100 2 40 p5 50 2 50 p6 100 0 50 p7 100 2 50 size 30 1 10gen zone brick p0 53 0 50 p1 100 0 50 p2 53 2 50 p3 63 0 60 &p4 100 2 50 p5 6

14、3 2 60 p6 100 0 60 p7 100 2 60 size 15 1 10gen zone brick p0 45.77 0 50 p1 53 0 50 p2 45.77 2 50 p3 51.55 0 60 &p4 53 2 50 p5 51.55 2 60 p6 63 0 60 p7 63 2 60 size 15 1 10 group exc1gen zone brick p0 40 0 40 p1 50 0 50 p2 40 2 40 p3 45.77 0 50 &p4 50 2 50 p5 45.77 2 50 & size 30 1 10 gro

15、up exc2group section2 range y 0 2 group exc2group section1 range y 0 2 group exc1attach face; ;定義本構(gòu)模型mod elaspro density 2500 bulk 0.83e8 she 0.38e8 ; ;設(shè)置邊界條件fix x y z range z -.1 .1fix x range x 99.9 100.1fix x range x -0.1 0.1fix y; ;設(shè)置重力加速度set gravity 0 0 -10.0; ;設(shè)定初始條件ini xdisp 0 ydisp 0 zdisp 0

16、ini xvel 0 yvel 0 zvel 0; ;開挖mod mohrpro density 2500 bulk 0.83e8 she 0.38e8 fric 17 coh 4.2e4 ten 0.8e6 dila 20mod null range group section1mod null range group section2;安全系數(shù)求解 def calfosminf=0.1maxf=2.2loop while maxf-minf>0.01fs=(maxf+minf)/2.0 refric=atan(0.30/fs)*180/3.14recoh=42000/fscommandpro fric refric coh recoh set mech ratio 1e-5solve step 5000print fsend_commandaa=mech_ratioif aa<1e-5 thenminf=fselsemaxf=fsend_ifend_loopendcalfos 圖1網(wǎng)格剖分圖圖2 速度矢量圖圖3 速度等值線圖圖4 位移等值線圖圖5剪應(yīng)變增量云圖圖6 剪切狀態(tài)圖安全系數(shù)：所以，開挖后的安全系數(shù)為1.3387分析： 由位移等值線圖可知，開挖前后位移場可見，邊坡位移最大的地方為坡腳，但是對坡肩開挖后，坡