flac2d多台阶边坡建模

flac2d多台阶边坡建模

摘要：

一、引言

二、FLAC2D 简介

三、多台阶边坡建模方法

1.边坡模型建立

2.参数设置

3.分析步骤

四、多台阶边坡建模应用实例

1.工程背景

2.模型建立

3.分析结果与讨论

五、总结与展望

正文：

一、引言

多台阶边坡在土木工程中广泛存在，如公路、铁路、水利等工程。为了确保边坡稳定性和安全性，对多台阶边坡进行科学合理的建模分析至关重要。本文以FLAC2D 为工具，探讨多台阶边坡的建模方法及应用实例。

二、FLAC2D 简介

FLAC2D（Finite Element Analysis of Discontinuous Media）是一款基于有限元法的不连续介质分析软件，适用于岩土工程中复杂地质条件下的边坡

稳定性分析、地下水渗流分析等。FLAC2D 具有强大的建模功能和较高的计算精度，可以满足多台阶边坡建模的需求。

三、多台阶边坡建模方法

1.边坡模型建立

首先，根据实际工程图纸和地质资料，在FLAC2D 中绘制边坡的地质结构图。其次，定义边坡材料参数，如密度、弹性模量、泊松比等。最后，根据边坡的地质结构和材料参数，创建多台阶边坡模型。

2.参数设置

在FLAC2D 中，需要设置的主要参数包括：边界条件、载荷、求解器设置等。根据实际工程需求，合理设置这些参数，以保证分析结果的准确性和可靠性。

3.分析步骤

利用FLAC2D 软件进行边坡稳定性分析，主要包括两个步骤：第一步，进行静力分析，求解边坡的应力和应变；第二步，进行动力分析，求解边坡的稳定性和滑动方向。

四、多台阶边坡建模应用实例

1.工程背景

某高速公路边坡，地质条件复杂，具有多台阶特征。为保证边坡稳定性，需进行科学合理的FLAC2D 建模分析。

2.模型建立

根据实际工程图纸和地质资料，在FLAC2D 中绘制边坡地质结构图，并创建多台阶边坡模型。

3.分析结果与讨论

经过FLAC2D 分析，得出边坡的应力分布、应变分布、稳定性分析结果等。分析结果表明，边坡在设计荷载作用下，整体稳定性满足要求，但局部存在不稳定现象。通过调整边坡参数和工程措施，可以有效提高边坡稳定性。

五、总结与展望

本文详细介绍了FLAC2D 多台阶边坡建模方法，并以实际应用实例进行了说明。FLAC2D 作为一种高效、精确的边坡稳定性分析工具，在多台阶边坡建模分析中具有广泛应用前景。

flac2d多台阶边坡建模

flac2d多台阶边坡建模 摘要： 一、引言 二、FLAC2D 简介 三、多台阶边坡建模方法 1.边坡模型建立 2.参数设置 3.分析步骤 四、多台阶边坡建模应用实例 1.工程背景 2.模型建立 3.分析结果与讨论 五、总结与展望 正文： 一、引言 多台阶边坡在土木工程中广泛存在，如公路、铁路、水利等工程。为了确保边坡稳定性和安全性，对多台阶边坡进行科学合理的建模分析至关重要。本文以FLAC2D 为工具，探讨多台阶边坡的建模方法及应用实例。 二、FLAC2D 简介 FLAC2D（Finite Element Analysis of Discontinuous Media）是一款基于有限元法的不连续介质分析软件，适用于岩土工程中复杂地质条件下的边坡

稳定性分析、地下水渗流分析等。FLAC2D 具有强大的建模功能和较高的计算精度，可以满足多台阶边坡建模的需求。 三、多台阶边坡建模方法 1.边坡模型建立 首先，根据实际工程图纸和地质资料，在FLAC2D 中绘制边坡的地质结构图。其次，定义边坡材料参数，如密度、弹性模量、泊松比等。最后，根据边坡的地质结构和材料参数，创建多台阶边坡模型。 2.参数设置 在FLAC2D 中，需要设置的主要参数包括：边界条件、载荷、求解器设置等。根据实际工程需求，合理设置这些参数，以保证分析结果的准确性和可靠性。 3.分析步骤 利用FLAC2D 软件进行边坡稳定性分析，主要包括两个步骤：第一步，进行静力分析，求解边坡的应力和应变；第二步，进行动力分析，求解边坡的稳定性和滑动方向。 四、多台阶边坡建模应用实例 1.工程背景 某高速公路边坡，地质条件复杂，具有多台阶特征。为保证边坡稳定性，需进行科学合理的FLAC2D 建模分析。 2.模型建立 根据实际工程图纸和地质资料，在FLAC2D 中绘制边坡地质结构图，并创建多台阶边坡模型。

FLAC3D与FLAC常见命令

FLAC3D与FLAC常见命令 FLAC/FLAC3D常规问题的整理 1．FLAC3D命令的FAQ lakewater整理 看到其它板块上都有这个FAQ，也就是常见问题问答，今天抽了时间进行了整理，想到了就写下来了，因为看到很多初学者费了很多的时间，但是还是没有将常用的命令掌握，所以这个也可以作为入门的初级教材，使大家能够快速的上手，而不用为了某个小命令到处求助。 1. FLAC3D是有限元程序吗？ 答：不是！是有限差分法。 2. 最先需要掌握的命令有哪些？ 答：需要掌握gen, ini, app, plo, solve等建模、初始条件、边界条件、后处理和求解的命令。 3. 怎样看模型的样子？ 答：plo blo gro可以看到不同的group的颜色分布 4. 怎样看模型的边界情况？ 答：plo gpfix red sk 5. 怎样看模型的体力分布？ 答：plo fap red sk 6. 怎样看模型的云图？ 答：位移：plo con dis (xdis, ydis, zdis) 应力：plo con sz (sy, sx, sxy, syz, sxz) 7. 怎样看模型的矢量图？ 答：plo dis (xdis, ydis, zdis) 8. 怎样看模型有多少单元、节点？ 答：plo info 9. 怎样输出模型的后处理图？ 12. 如何进行边界约束？

答：fix x ran （约束的是速度，在初始情况下约束等效于位移约束） 13. 如何知道每个单元的ID？ 答：用鼠标双击单元的表面，可以知道单元的ID和坐标 14. 如何进行切片？ 答：plo set plane ori (点坐标) norm (法向矢量) plo con sz plane (显示z方向应力的切片) 15. 如何保存计算结果？ 答：save +文件名 16. 如何调用已保存的结果？ 答：rest +文件名；或者File / Restor 17. 如何暂停计算？ 答：Esc答：无所谓，只要是文本文件，什么后缀都可以 23. 如何调用一些可选模块？ 答：config dyn (fluid, creep, cppudm) 后注：这个工作很繁琐，需要的时间很多，希望广大网友能够将自己曾经遇到的常见问题在后续跟贴，也为了将 这个FAQ进行很好的充实。 24 .如何在圆柱体四周如何施加约束条件？ 可以用fix ... ran cylinder end1 end2 radius r1 cylinder end1 end2 radius r2 not，其中r2 25. 如何能把一个PLOT的图像数据导出来以便用其他软件绘图？ 回答：用set log on 命令，把数据导出来，转到excel里处理一下，然后用surfer或者什么作图软件绘制就行了。 26.关于dd、dip的理解： dip-direction angle, measured in the global xy-plane clockwise from the positive y-axis 这个是从y轴到x顺时针方向所转过的角度；dip dip angle, measured in the negative z-direction from the global xy-plane 这个是xy平面与z轴负方向的夹角。

FLAC 3D基础知识

FLAC 3D基础知识介绍 一、概述 FLAC（Fast Lagrangian Analysis of Continua）由美国Itasca公司开发的。目前，FLAC有二维和三维计算程序两个版本，二维计算程序V3.0以前的为DOS版本，V2.5版本仅仅能够使用计算机的基本内存64K），所以，程序求解的最大结点数仅限于2000个以内。1995年，FLAC2D已升级为V3.3的版本，其程序能够使用护展内存。因此，大大发护展了计算规模。FLAC3D是一个三维有限差分程序，目前已发展到V3.0版本。 FLAC3D的输入和一般的数值分析程序不同，它可以用交互的方式，从键盘输入各种命令，也可以写成命令（集）文件，类似于批处理，由文件来驱动。因此，采用FLAC程序进行计算，必须了解各种命令关键词的功能，然后，按照计算顺序，将命令按先后，依次排列，形成可以完成一定计算任务的命令文件。 FLAC3D是二维的有限差分程序FLAC2D的护展，能够进行土质、岩石和其它材料的三维结构受力特性模拟和塑性流动分析。调整三维网格中的多面体单元来拟合实际的结构。单元材料可采用线性或非线性本构模型，在外力作用下，当材料发生屈服流动后，网格能够相应发生变形和移动（大变形模式）。FLAC3 D采用的显式拉格朗日算法和混合-离散分区技术，能够非常准确的模拟材料的塑性破坏和流动。由于无须形成刚度矩阵，因此，基于较小内存空间就能够求解大范围的三维问题。 三维快速拉格朗日法是一种基于三维显式有限差分法的数值分析方法，它可以模拟岩土或其他材料的三维力学行为。三维快速拉格朗日分析将计算区域划分为若干四面体单元，每个单元在给定的边界条件下遵循指定的线性或非线性本构关系，如果单元应力使得材料屈服或产生塑性流动，则单元网格可以随着材料的变形而变形，这就是所谓的拉格朗日算法，这种算法非常适合于模拟大变形问题。三维快速拉格朗日分析采用了显式有限差分格式来求解场的控制微分方程，并应用了混合单元离散模型，可以准确地模拟材料的屈服、塑性流动、软化直至大变形，尤其在材料的弹塑性分析、大变形分析以及模拟施工过程等领域有其独到的优点。 FLAC-3D(Three Dimensional Fast Lagrangian Analysis of Continua)是美国Itasca Consulting Gou p lnc开发的三维快速拉格朗日分析程序，该程序能较好地模拟地质材料在达到强度极限或屈服极限时发生的破坏或塑性流动的力学行为，特别适用于分析渐进破坏和失稳以及模拟大变形。它包含10种弹塑性材料本构模型，有静力、动力、蠕变、渗流、温度五种计算模式，各种模式间可以互相藕合，可以模拟多种结构形式，如岩体、土体或其他材料实体，梁、锚元、桩、壳以及人工结构如支护、衬砌、锚索、岩栓、土工织物、摩擦桩、板桩、界面单元等，可以模拟复杂的岩土工程或力学问题。 FLAC3D采用ANSI C++语言编写的。 二、FLAC3D的优点与不足 FLAC3D有以下几个优点： 1 对模拟塑性破坏和塑性流动采用的是“混合离散法“。这种方法比有限元法中通常采用的“离散集成法“更为准确、合理。 2 即使模拟的系统是静态的，仍采用了动态运动方程，这使得FLAC3D在模拟物理上的不稳定过程不存在数值上的障碍。 3 采用了一个“显式解“方案。因此，显式解方案对非线性的应力-应变关系的求解所花费的时间，几互与线性本构关系相同，而隐式求解方案将会花费较长的时间求解非线性问题。面且，它没有必要存储刚

FLAC2D模拟代码解释

1 实例 new title 新建命名 grid 6,5 ;定义网格数目 gen -15,-16 -15,20 60,20 60,-16 ;四角点坐标 gen 0 0 0 10 100 10 100 0 i=1,201 j=1,11 ;把大的范围浓缩到小范围内prop bulk=1e9 s=5e8 d=2500 f=30 c=5e5;定义物质属性 prop bulk=1e8 shear=.3e8 fric=35 ;体积模量、剪切模量、内摩擦角 prop dens=1000 coh=1e10 ten=1e10 ;密度、粘聚力、抗拉强度 interface 1 aside from 1,10 to 20,10 bside from 1,11 to 20,11 ;定义节理，将节理放大，随后跟节理的属性 m n j=11 ;interfaces,把j=11断开 gen line 50.0 21.5 53.5 21.5 ;画线 m ss j 33 35 prop bulk=10e9 s=4.6e9 d=1400 f=30 c=5e5 i=12,20 j=33,35 ;赋予这个范围属性 prop ftab 1 ctab 2 j 33 35 tab 1 0 27 0.01 25 1.0 23 tab 2 0 5e5 0.01 3e5 1.0 2e5 ;从m ss开始是一组固定语言，应变软化模型先不学 m n region i=10 20 j=10 20 ;开挖 m n region 102 34 ;开挖，跟前面的gen line 组合使用，开挖一个块就会挖整个 m n region 102 30 ;不定义gen line 会开挖一层 ini syy=-13e8 ;初始设置，y方向为压应力 fix y=1 ;固定y=1这条边界，不变形 set g=9.81 ;定义重力加速度 set aspect a ;调整屏幕的高宽比，使输出不变形set large ;大变形，坐标更新 set small ;小变形，坐标不更新 set log on off ;在当前盘上打开flac.log的文件，记录FLAC的运行进程

边坡软件比较

GEO-SLOPE Offical WebSite:www. geo-slope. com SLOPE/W: 专业的边坡稳定性分析软件, 全球岩土工程界首选的稳定性分析软件SEEP/W: 专业的地下渗流分析软件, 第一款全面处理非饱和土体渗流问题的商 业化软件 SIGMA/W: 专业的岩土工程应力应变分析软件, 完全基于土(岩)体本构关系建立的专业有限元软件 QUAKE/W: 专业的地震应力应变分析软件, 线性、非线性土体的水平向与竖向耦合动态响应分析软件 TEMP/W: 专业的温度场改变分析软件, 首款最具权威、涵盖范围广泛的地热分析软件 CTRAN/W: 专业的污染物扩散过程分析软件, 超值实用、最具性价比的地下水环境土工软件 AIR/W:专业的空气流动分析软件, 首款处理地下水-空气-热相互作用的专业岩 土软件 VADOSE/W: 专业的模拟环境变化、蒸发、地表水、渗流及地下水对某个区或对象的影响分析软件, 设计理论相当完善和全面的环境土工设计软件 Seep3D(三维渗流分析软件)是GeoStudio2007专门针对工程结构中的真实三维 渗流问题, 而开发的一个专业软件, Seep3D软件将强大的交互式三维设计引入 饱和、非饱和地下水的建模中, 使用户可以迅速分析各种各样的地下水渗流问题. 特点:GeoStudio其实就是从鼎鼎大名的GEO-SLOPE发展起来的, 以边坡分析出名, 扩展到整个岩土工程范围, 基于. NET平台开发的新一代岩土工程仿真分析软件, 尤其是VADOSE/W模块是极具前瞻性的, 环境岩土工程分析的利器. 遗憾 的是其模块几乎都只提供平面分析功能. Rocscience Offical WebSite:www. rocscience. com Rocscience 软件的二维和三维分析主要应用在岩土工程和采矿领域, 该软件使岩土工程师可以对岩质和土质的地表和地下结构进行快速、准确地分析, 提高了工程的安全性并减少设计成本. Rocscience 软件对于岩土工程分析和设计都很方便, 可以帮助工程师们得到快速、正确的解答. Rocscience 软件对于用

浅析降雨入渗对边坡稳定性的影响

BEIJING UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 浅析降雨入渗对边坡稳定性的影响 罗磊 (北京工业大学，北京 100124) 摘要：研究降雨入渗对边坡稳定性的影响具有较大的实际意义。基于非饱和土渗流理论，列举了一些常见的基质吸力-非饱和土抗剪强度关系、基质吸力-应变关系、非饱和土渗流微分方程及定解条件。根据以上理论基础，最后以云南省某一公路边坡为研究对象，采用FLAC软件进行了降雨入渗数值模拟，模拟结果表明，（1）相同降雨量条件下，降雨强度越大，边坡表层的饱和度增加的越大,渗流的影响区域越小。（2）降雨持时相同的情况下,降雨强度越大剪应变增量越大。（3）随着边坡高程降低,边坡水平向位移呈增加的趋势，边坡竖直向位移呈减小趋势。（4）随着降雨的持续,边坡的水平向和竖直向位移不断增大,边坡的安全系数不断减小;当边坡的安全系数小于1.0时,边坡位移加速增加,安全系数加速减小。 关键词：降雨入渗；非饱和土；渗流；基质吸力 0 引言 边坡稳定性问题一直是岩土工程的一个重要课题。统计资料表明,边坡失稳破坏的最主要诱发因素是降雨入渗。在日本,平均每年由于降雨导致失稳破坏的边坡超过1万以上甚至多达10万个。在美国,非饱和特殊土问题所造成的损失超过风灾、洪灾、地震、泥石流等自然灾害损失的总和,年损失近100亿美元。在我国,由于降雨入渗引起的边坡失稳造成的损失也非常巨大。降雨入渗条件下的边坡稳定性问题受到了许多学者的关注。非饱和边坡降雨入渗过程中,降雨入渗导致边坡地下水位线上升和边坡浅层含水率上升,由此导致孔隙水压力的增大或者说基质吸力的减小,边坡潜在危险滑动面的抗剪强度在不断减小,直到不能满足抗剪的要求为止,边坡从而产生破坏。降雨入渗条件下边坡的稳定性不仅仅受到初始边界条件、降雨强度和渗透系数的影响,还取决于降雨时间、材料参数和初始含水率等[1]。 边坡降雨入渗属于非饱和渗流问题。本文采用Fredlund双应力变量抗剪强度理论，采用有限差分软件FLAC2D建立了实际边坡的数值模型,分析了不同的降雨强度、持时对边坡稳定性的影响。 1 非饱和土渗流基本理论 1.1 基质吸力 非饱和土的孔隙中不但充填有水，而且还有空气，水—气分界面（收缩膜）具有表面张力，在非饱和土中，孔隙气压力与孔隙水压力不相等，并且孔隙气压力大于孔隙水压力，收缩膜承受着大于水压力的空气压力，这个压力差值称为基质吸力。即认为非饱和土中土颗粒的一部分上作用有孔隙气压力u a,另一部分上作用有孔隙水压力u w,两者的作用并不平衡，故基质吸力可引起土的剪切变形。其中描述基质吸力和含水量之间关系的特征曲线称为土水特征曲线，如图(1)。 图1 典型土水特征曲线 包承纲等建议以对数方程来表征土-水特征曲线，并通过对非饱和土气相形态的研究和划分[2]，将其简化为

边坡flac2d

用FISH建立简单边坡模型 1.边坡计算模型边界范围： Duncan和Goodman认为，边坡的计算范围可取边坡坡脚以下H深、坡脚左右水平2H～3H的范围，边坡倾角为θ如下图所示： 2.边坡的几何建模： 某边坡几何数据如下图所示： 由图易得：L=10tan（90-θ）坡脚点横坐标XL=20+L=20+10tan（90-θ） 现在我们希望实现输入边坡倾角θ，就可以自动生成边坡的几何形状。 （1）几何建模思想（不一定是最好的，仅作参考）： 首先建立长60，高20矩形网格，通过输入的边坡倾角确定出坡脚点坐标（XL，20），然后将（20，20）与该点连接起来（line命令），标示（mark命令）出（XL，20）至（60，10）直线段，最后进行开挖（之前可以进行自重应力场的求解）得到边坡的几何外形及其他数据。 （2）FISH编程思想（算法框图）： 不难计算出，θ角是有范围的，最大90°，最小大概为15°（即arctan(10/40)）左右，我们就取定其范围为：15~90°。但是在FISH中没有联合判断的符号，就是说不允许这样的语句出现：if theta>15&theta<=90，所以只能进行单一判断，算法框图功大家参考：

当标记flag=0theta≤15° 是 否 否 是theta>90°flag=1; 显示用户输入的倾 角；计算XL和IL 令标记flag=0，进入循环重新输入theta flag=0 flag=0theta 重新输入提示输入边坡倾角theta 具体代码如下（仅供参考）： def slope_angle flag=0 loop while flag=0 theta=in('Please input slope angle between 15.0 and 90.0 degree:') if theta<=15 flag=0 wrongmsg=out('Wrong Angle! Please input again!') else if theta>90 flag=0 wrongmsg=out('Wrong Angle! Please input again!') else flag=1 rightmsg=out('You have input '+string(theta)+' degree!') xl=20.0+10.0*tan((90.0-theta)*pi/180.0) il=int((40.0+20.0*tan((90.0-theta)*pi/180.0))*10+0.5)/10+1 end_if end_if endloop end 特别说明： 在计算il 的时候，由于il 必须是整数，因此我们进行了四舍五入，具体的通式如下： Int(X*d+0.5)/d ，其中d 是10，100，1000，…，分别表示在第1，2，3，…小数位上进行四舍五入。 3. 全过程代码： 请拷贝到txt 文档中，用call 命令执行： def slope_angle ；定义边坡倾角函数 flag=0 loop while flag=0 theta=in('Please input slope angle between 15.0 and 90.0 degree:')

FLAC3D与FLAC常见命令的整理

FLAC/FLAC3D常规问题的整理 1．FLAC3D命令的FAQ lakewater整理 看到其它板块上都有这个FAQ，也就是常见问题问答，今天抽了时间进行了整理，想到了就写下来了，因为看到很多初学者费了很多的时间，但是还是没有将常用的命令掌握，所以这个也可以作为入门的初级教材，使大家能够快速的上手，而不用为了某个小命令到处求助。 1. FLAC3D是有限元程序吗？ 答：不是！是有限差分法。 2. 最先需要掌握的命令有哪些？ 答：需要掌握gen, ini, app, plo, solve等建模、初始条件、边界条件、后处理和求解的命令。 3. 怎样看模型的样子？ 答：plo blo gro可以看到不同的group的颜色分布 4. 怎样看模型的边界情况？ 答：plo gpfix red sk 5. 怎样看模型的体力分布？ 答：plo fap red sk 6. 怎样看模型的云图？ 答：位移：plo con dis (xdis, ydis, zdis) 应力：plo con sz (sy, sx, sxy, syz, sxz) 7. 怎样看模型的矢量图？ 答：plo dis (xdis, ydis, zdis) 8. 怎样看模型有多少单元、节点？ 答：plo info 9. 怎样输出模型的后处理图？ 答：File/Print type/Jpg file，然后选择File/Print，将保存格式选择为jpe文件 10. 怎样调用一个文件？ 答：File/call或者call命令 10. 如何施加面力？ 答：app nstress 11. 如何调整视图的大小、角度？ 答：综合使用x, y, z, m, Shift键，配合使用Ctrl+R，Ctrl+Z等快捷键 12. 如何进行边界约束？ 答：fix x ran （约束的是速度，在初始情况下约束等效于位移约束） 13. 如何知道每个单元的ID？ 答：用鼠标双击单元的表面，可以知道单元的ID和坐标

数值模拟软件大全

数值模拟软件大全 GEO-SLOPE Offical WebSite: www. geo-slope. com SLOPE/W: 专业的边坡稳定性分析软件, 全球岩土工程界首 选的稳定性分析软件 SEEP/W: 专业的地下渗流分析软件, 第一款全面处理非饱和土体渗流问题的商业化软件 SIGMA/W: 专业的岩土工程应力应变分析软件, 完全基于土(岩)体本构关系建立的专业有限元软件 QUAKE/W: 专业的地震应力应变分析软件, 线性、非线性土体的水平向与竖向耦合动态响应分析软件 TEMP/W: 专业的温度场改变分析软件, 首款最具权威、涵盖范围广泛的地热分析软件 CTRAN/W: 专业的污染物扩散过程分析软件, 超值实用、最具性价比的地下水环境土工软件 AIR/W:专业的空气流动分析软件, 首款处理地下水-空气-热相互作用的专业岩土软件 VADOSE/W: 专业的模拟环境变化、蒸发、地表水、渗流及地下水对某个区或对象的影响分析软件, 设计理论相当完善和全面的环境土工设计软件 Seep3D(三维渗流分析软件)是GeoStudio2007专门针对工程结构中的真实三维渗流问题, 而开发的一个专业软件, Seep3D软件将强大的交互式三维设计引入饱和、非饱和地下水的建模中, 使用户可以迅速分析各种各样的地下水渗流问题. 特点:GeoStudio其实就是从鼎鼎大名的GEO-SLOPE发展起来的, 以边坡分析出名, 扩展到整个岩土工程范围, 基于. NET平台开发的新一代岩土工程仿真分析软件, 尤其是VADOSE/W模块是极具前瞻性的, 环境岩土工程分析的利器. 遗憾的是其模块几乎都只提供平面分析功能. Rocscience Offical WebSite: www. rocscience. com Rocscience 软件的二维和三维分析主要应用在岩土工程和 采矿领域, 该软件使岩土工程师可以对岩质和土质的地表 和地下结构进行快速、准确地分析, 提高了工程的安全性并 减少设计成本. Rocscience 软件对于岩土工程分 析和设计都很方便, 可以帮助工程师们得到快速、正确的解答. Rocscience 软件对于用户最新的项目都有高效的解算结果, 软件操作界面是基于WINDOWS 系统的交互式界面. Rocscience 软件自带了基于CAD 的绘图操作界面, 可以随意输入多种格式的数据进行建模, 用户可以快速定义模型的材料属性、边界条件等, 进行计算得到自己期望的结果. Rocscience 软件包括以下十三种专业分析模块: Slide 二维边坡稳定分析模块

FLAC3D软件建立边坡的三维数值模型分析

FLAC3D软件建立边坡的三维数值模型分析 结合FLAC3D软件的优点，以某公路工程的边坡为例，对FLAC3D软件在建立边坡三维数值模型中的应用进行了分析和探讨。 标签：FLAC3D软件边坡三维数值模型 0前言 对于公路工程而言，边坡的稳定性直接影响着工程施工的顺利进行，影响着整个工程的施工质量，在工程中的作用是十分巨大的。影响边坡稳定性的因素是多种多样的，运用FLAC3D软件，结合相应的岩土勘察参数，可以建立边坡的三维数值模型，从而方便对边坡的应力场分布规律以及最大不平衡力的收敛情况进行分析，以实现对边坡的加固。 1 FLAC3D软件概述 FLAC3D是二维的有限差分程序FLAC2D的护展，能够进行土质、岩石和其它材料的三维结构受力特性模拟和塑性流动分析。FLAC3D采用了显式拉格朗日算法以及混合离散分区技术，可以非常准确地对材料的塑性破坏和流动进行模拟。由于不需要形成刚度矩阵，可以在较小的内存空间中，求解大氛围的三维问题。 FLAC3D的优点包括以下几个方面：（1）混合离散法的应用，相比于有限元法中常用的离散集成法更加准确，更加合理；（2）采用动态运动方程实现对于静态系统的模拟，在模拟物理上的不稳定过程不存在数值上的障碍；（3）采用了“显式解”方案。因此，显式解方案对非线性的应力-应变关系的求解所花费的时间，几乎与线性本构关系相同，而隐式求解方案将会花费较长的时间求解非线性问题。而且，它没有必要存储刚度矩阵，这就意味着；采用中等容量的内存可以求解多单元结构；模拟大变形问题并不比小变形问题多消耗更多的计算时间，因为没有任何刚度矩阵要被修改。 2 FLAC3D软件建立边坡的三维数值模型 2.1工程概况 某城乡高速通道全长21km，从山林地区穿行，与该地区的一条河流并行，公路整体边坡呈岩质，部分路段为土质边坡。受公路自身承载力等因素的影响，边坡工程出现了风化、滑坡等病害，严重影响了公路的行车安全，需要引起相关人员的重视和研究。这里利用FlAC3D软件，结合相应的岩土勘察参数，建立了边坡的三维数值模型，以方便对其进行分析和处理。 2.2岩土勘察参数选择

flac介绍

FLAC（Fast Lagrangian Analysis of Continua）软件是由美国Itasca公司开发的。目前，FLAC有二维和三维计算程序两个版本，二维计算程序V3.0以前的为DOS版本， 1995年，FLAC2D已升级为V3.3的版本，其程序能够使用护展内存，至今已发展到V5.0版本。FLAC3D是一个三维有限差分程序，目前已发展到V3.1版本。并且其推出的FLAC SLOPE有了WINDOWS界面。 FLAC（Fast Lagrangian Analysis of Continua）是一个利用显式有限差分方法求解的岩土、采矿工程师进行分析和设计的二维 连续介质程序，主要用来模拟土、岩、或其他材料的非线性力学 行为，可以解决众多有限元程序难以模拟的复杂的工程问题，例如大变形、大应变、非线性及非稳定系统（甚至大面积屈服/失稳或完全塌方）等问题。 FLAC的基本功能和特征为： ●允许介质出现大应变和大变形； ●Interface 单元可以模拟连续介质中的界面，并允许界面发生滑动和开 裂； ●显式计算方法，能够为非稳定物理过程提供稳定解，直观反映岩土体工 程中的破坏； ●地下水流动与力学计算完全耦合（包括负孔隙水压，非饱和流及相界面 计算）； ●采用结构加固单元模拟加固措施，例如衬砌、锚杆、桩基等； ●材料模型库（例如：弹性模型、莫尔库仑塑性模型、任意各向异性模型、 双屈服模型、粘性及应变软化模型）； ●预定义材料性质，用户也可增加用户自己的材料性质设定并储存到数据 库中；

●一系列可选择模块，包括：热力学模块、流变模块、动力学模块、二相 流模块等，用户还可用C++建立自己的模型； ●边坡稳定系数计算满足边坡设计的要求； ●用户可用内部语言（FISH）增加自己定义的各种特性（如：新的本构模 型，新变量或新命令）； FLAC软件的优势： 连续体大应变模拟 界面单元用已代表不连续接触界面可能出现的完全不连续性质的张开和滑动，因此可以模拟断层、节理和摩擦边界等 显式求解模式可以获得不稳定物理过程的稳定解 材料模型: ✧“空（null）”模型； ✧三种弹性模型（各向同性、横观各向异性、和正交各向异性）； ✧七种非线性模型（Drucker-Prager、Mohr-Coulomb、应变硬化及 应变软化、节理化、双线性应变硬化/软化节理化、双屈服、修正 的Cam-clay模型） 任何参数指标的连续变化或统计分布的模拟 外接口编程语言（FISH）允许用户添加用户自定义功能 方便的边界定义和初始条件定义方式 可定义水位线/面进行有效应力计算

南芬铁矿露天转地下开采边坡稳定性数值模拟

南芬铁矿露天转地下开采边坡稳定性数值模拟 杨威;蔡嗣经;李有臣 【摘要】根据南芬铁矿露天转地下开采的工程设计,建立了露天边坡剖面模型,将地下开采对边坡稳定性的影响运用FLAC软件进行数值模拟分析,得出地下开采过程中露天边坡的位移场和应力场以及可能失稳的部位.根据分析研究的结果对矿山的生产提出了一些建议,以期对矿山的安全生产起一定的指导作用. 【期刊名称】《有色金属（矿山部分）》 【年(卷),期】2012(064)003 【总页数】4页(P75-78) 【关键词】南芬铁矿;露天转地下开采;边坡稳定性;FLAC软件;数值模拟 【作者】杨威;蔡嗣经;李有臣 【作者单位】北京科技大学土木与环境工程学院,北京100083;本溪钢铁(集团)有限责任公司,辽宁本溪117000;北京科技大学土木与环境工程学院,北京100083;本溪钢铁(集团)有限责任公司,辽宁本溪117000 【正文语种】中文 【中图分类】TD854+.6 随着我国大多数露天矿深凹开采的结束，越来越多的矿山将转入地下开采。露天转地下开采条件下岩体变形和移动容易诱发露天边坡的稳定性问题。有些露天转地下矿山发生了边坡滑坡、地面坍塌等安全事故，因此做好露天矿山边坡稳定性分析对

于地下采矿安全生产具有非常重要的意义［1－2］。 南芬铁矿是我国大型露天开采矿山，年产铁矿石1 250多万t。南芬露天矿现已进入深凹露天开采阶段，处在二期境界向三期境界扩帮过渡的末期，扩帮过渡工程从1992年开始，分别在上盘、北山和下盘第10地质勘探线以北三个部位展开。经过十几年的扩帮过渡，已经剥离大量岩石，扩帮区的工作台阶标高大大降低。如果按现有露天境界进行开采，南芬铁矿三期露天开采服务年限只有20a左右，而南芬铁矿露天境界外仍保有地质储量合计约6.2亿t，因此，需要尽早开展露天转地下开采的相关研究工作［3－4］。 1 建立数值分析模型 南芬铁矿的矿坑呈长条形分布，长度达3 000余m，因此可选取垂直于长轴方向有代表性的剖面进行FLAC二维分析［5－6］。本文中选取矿山4号勘探线剖面进行分析，如图1所示。根据4号勘探线剖面图中边坡的形态，模型长宽比选为2.7∶1，网格数目为270×100，每个网格长度代表10m。根据4号勘探线CAD 图上边坡控制点的坐标，计算出模型中模拟边坡以及地层所需点的坐标，建立相关模型。 图1 4号勘探线剖面简图Fig.1 Profile of No.4prospecting line 图2 FLAC2D模型的岩层分布图Fig.2 Rock stratum distribution in FLAC2Dmodel 在图2中，模型被斜线分成5部分，从左到右依次用数字标出，每一部分代表一种岩层。各层岩体的力学参数见表1。 表1 岩体力学参数Table 1 Rock mass mechanics parameters内摩擦角2.58 357.3 184.3 0.490 76.5 27.8 0.30 4 000（2）石英岩 2.68 22 400 16 100 0.825 142.1 40.0 0.21 39 000（3）片麻状混合岩 2.70 12 400 9 600 0.794 109.9 35.0 0.19 23 000（4）云母石英片岩 2.85 3 137 2 712 0.825 85.1 36.0 0.16 6

不同边坡软件计算边坡安全系数的比较

不同边坡软件计算边坡安全系数的比较 李守华 【摘要】基于有限元强度折减理论和极限平衡理论,分别采用3种边坡分析软件ANSYS、FLAC和SLIDE对一土质边坡进行稳定性分析.结果表明,ANSYS所得安全系数误差较大,而FLAC和SLIDE结果相对一致,在工程计算中具有一定的实用性和可靠性. 【期刊名称】《甘肃科技》 【年(卷),期】2012(028)019 【总页数】2页(P136-137) 【关键词】边坡分析软件;有限元强度折减法;极限平衡法;安全系数 【作者】李守华 【作者单位】西北民族大学土木工程学院,甘肃兰州730030 【正文语种】中文 【中图分类】TU413 边坡工程对国民经济建设有着重要的影响。边坡的稳定性将严重影响到铁路、公路与水利工程的施工安全、运营安全及建设成本。近年来，随着计算机技术的进一步发展，数值分析方法倍受关注，同传统的边坡分析方法相比，数值分析不仅能解决传统分析方法所能解决的问题，而且能更好地描述土体的应力应变和土与结构的相互关系。其在边坡工程领域中作用是不可或缺的。同时，数值分析可将研究成果及时地应用于工程实际，对工程决策具有重要的参考价值。

限于篇幅，本文仅介绍目前常用的边坡数值分析软件:ANSYS、FLAC及SLIDE，并利用典型算例比较了这些软件计算的安全系数。 1.1 边坡稳定分析软件简介 ANSYS软件［1，2］是由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS 开发，融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。对于土木工程而言，可以进行结构的静力分析、非线性分析、动力学分析、热分析及流体力学分析等。对于边坡稳定分析ANSYS软件较常采用的是有限元强度折减法。对于边坡稳定分析可以采用点安全系数等值线法和有限元强度折减法。本文计算实例采用的是有限元强度折减法。土体弹塑性模型采用Druker－Prager准则(简称D－P准则)。DP准则在主应力空间的屈服面为光滑圆锥面，在π平面上的图形为圆形，表述极其简单且数值计算效率很高。 FLAC 软件［3］是由美国 Itasca ConsultingGroup，Inc开发的有限差分法程序，可通过命令“SOLVE fos”实现强度折减算法，并通过剪切应变率云图和(或)速度矢量等来表征滑面的性态。后该公司进一步在FLAC2D的基础上，推出了FLAC/SLOPE，该程序可视为 FLAC2D程序的缩微版(mini－version)，专门用于边坡稳定的安全系数计算，完全基于FLAC2D的图形界面(Graphical Interface for Itasca Codes，GIIC)，轻松创建土质或岩质边坡模型并进行安全系数计算。SLIDE是加拿大RocScience公司开发的产品，该软件使用垂直条块极限平衡分析方法来分析滑动面的稳定性，可分析单条滑面，也可使用自动搜索方法来搜寻给定边坡的临界滑动面。此外该软件集成了Bishop、Spencer和其他一些方法。在岩土工程和采矿领域，该软件使岩土工程师可以对岩质和土质的地表和地下结构进行快速、准确地分析，提高了工程的安全性并减少设计成本。 1.2 基本原理 边坡稳定分析的数值分析方法基本上可分为两大类:一类基于极限平衡方法;另一类

flac2d使用手册

flac2d使用手册 FLAC程序使用手册 FLAC 的输入和一般的数值模拟的程序不一样, 它可以用交互的方式从键盘输入各个命令, 也可以写成命令文件, 类似于批处理, 由文件来驱动。 FLAC 命令大小写一样。所有的命令可以附带若干个关键词和有关的数值。在下面的命令解释中, 只有大写的字母起作用, 小写的字母写不写、写多少个都没有崐关系。i,j,m 和 n 开始的变量要求整型数, 否则要求实型数。?实型数的小数点可崐以忽略, 但是整型数不能带小数点。数值间可以用空格隔开, 空格的数目不限,?也可以用下面的分隔符隔开: ( ), / = < > 表示可选的参数, 输入时括号不用输入; ... 表示可以有任意个参数。 由 * 号开始到行末为注释, FLAC 在执行时不理会。 下面的 FLAC 命令按字母排列,每贴以第一个字母开头。 Apply 关键词 = 数值 <关键词 = 数值 ...> <范围> 可以有下面的关键词: Pressure 压力 XForce X-方向的力 YForce Y-方向的力 ATtach 该命令可以将一条线上的结点和另一条线上的结点互相接合在一起, 用以形成复杂的网格形状。 Call 文件名 写成的命令文件可以用 Call 命令来调用, 命令文件的最后一行必须是RETURN, 以返回到交互方式。命令文件中不能有 CALL 命令本身。 Config 关键词 FLAC 用以解平面应变问题, ?但经过配置命令也可以用于解平面应力问题或轴对称问题。需要时应在形成网格之前发。关键词有: P_STR 平面应力问题

AX 轴对称问题 CYC n 该命令同STEP, 为执行n 个时步的循环运算。 Fix X <范围> Y X Y 用此命令可以使 <范围> 内结点的 x- 或 y- 方向的速度保持不变。<范围> 的格式可以是 I = i1,i2, J = j1,j2; i 和 j ?何者先输入没有关系。如果要求位移固定, 则必须将速度初始化为零(开始时速度的缺省值为零)。FIX 和INI XV, YV ?可以联合使用以提供一个刚性移动的边界条件。如果有MARK 的关键词, 则只有在此范围内被标记的结点将被固定。 FRee X <范围> Y X Y 该命令与FIX 命令相反, 用于放松对结点的约束。 GEn x1,y1 x2,y2 x3,y3 x4,y4 用于在全域或局域中产生网格。(x1,y1)的点放在左下侧, (x2,y2)、(x3,y3) 和 (x4,y4) 为顺时针排列。如果点和前一个 GEn 命令中的相同则用SAME 来代替。如果网格不是均匀排列, 则用关键词 RATIO,?在 I 和 J 方向的比例系数分别为 ri 和 rj. GEn Circle xc,yc rad Arc xc,yc xb,yb theta Line x1,y1 x2,y2 该命令产生园、弧或直线。 ARC 弧的圆心为 (xc,yc), 起始点为 (xb,yb), 逆时针的角为theta 度CIRCLE 园的中心为 (xc,yc), 半径为 rad LINE 直线的两端为 (x1,y1) 和 (x2,y2). 用ARC 等关键词所形成的边界系被标记(参见命令MARK 和UNMARK)过, 标记结点所围住的区域在以后用命令INITAL, MODEL

降雨条件下黄土边坡现场试验研究

降雨条件下黄土边坡现场试验研究 孙萍;王刚;李荣建;张真;霍旭挺;李振菲;祝恩珍 【摘要】黄土边坡的变形破坏多发生于降雨期间,由此也造成了大量的损失.为减小降雨诱发黄土滑坡的影响,开展降雨型滑坡现场实验研究,具有现实意义.本文选取泾阳一天然黄土边坡为研究对象,利用自行设计的模拟降雨系统,设计并进行了3组不同雨强下的大型黄土边坡人工模拟降雨试验,旨在研究不同雨强条件下天然黄土边坡的入渗规律及变形破坏模式.通过对边坡内埋设的土壤水分传感仪、土压力盒和张力计管的读数变化及试验现象进行分析,进而得出降雨条件下大型黄土边坡现场试验的变形破坏规律,总结出该类边坡的水分入渗规律和变形破坏模式.试验结果表明,边坡入渗呈现一定的规律:降雨条件下,坡肩入渗深度和速率最大,坡脚次之,坡面最小;同时,降雨强度越大,雨水入渗速率越快,入渗时间越长,边坡相同位置处体积含水率和土压力增大幅度越大,基质吸力减小的幅度越大.降雨条件下天然黄土边坡的变形破坏模式为:坡肩侵蚀及侵蚀扩展→坡面裂隙形成扩展→坡肩裂隙形成扩展→局部滑塌;若继续降雨,则坡肩局部裂隙逐渐贯通进而形成滑面,最终导致滑坡发生.【期刊名称】《工程地质学报》 【年(卷),期】2019(027)002 【总页数】11页(P466-476) 【关键词】黄土边坡;现场试验;降雨;渗透;变形 【作者】孙萍;王刚;李荣建;张真;霍旭挺;李振菲;祝恩珍 【作者单位】中国地质科学院地质力学研究所北京 100081;活动构造与地壳稳定性评价重点实验室北京 100081;中国地质科学院地质力学研究所北京 100081;活

动构造与地壳稳定性评价重点实验室北京 100081;西安理工大学岩土工程研究所 西安 710048;西安理工大学岩土工程研究所西安 710048;西安理工大学岩土工程 研究所西安 710048;西安理工大学岩土工程研究所西安 710048;中国地质科学院地质力学研究所北京 100081;活动构造与地壳稳定性评价重点实验室北京100081;中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京 100083 【正文语种】中文 【中图分类】P642.22 0 引言 黄土在世界上分布广泛，在我国，其面积约占国土总面积的6.6%(白健忠等，2017)，集中分布于陕西北部、甘肃中、东部等地(晏凤辉， 2012)。黄土是一种以风力搬运堆积为主，没有经过扰动，无层理发育并富含碳酸盐且具有大孔隙的黄色粉质土状沉积物(张硕等， 2017)，其结构强度高，直立性好，常形成超过百米且 坡度较陡的自然边坡，导致滑坡和崩塌非常活跃(李萍，2006；李萍等，2009)。黄土滑坡形成的原因主要包括内在因素和诱发因素。内在因素包括：地形地貌、地层岩性、地质结构构造、地下水分布和植被作用等，诱发因素包括：水的作用，地震作用和人为作用等(王兰民， 2005；吴玺， 2015)。统计资料表明，边坡失稳 破坏的最主要诱发因素是降雨入渗(周家文等， 2008)。 降雨入渗不仅是天然边坡破坏的诱因之一，也是大量工程边坡问题的主要诱因，尤其是持续降雨很容易引发边坡失稳。降雨诱发边坡滑坡灾害在地质灾害中占有很大比例，经常造成重大的人员伤亡和财物损失等，据文献统计，大约滑坡总数的70%是由于降雨而造成的，统计情况也说明，高达95%的滑坡常常在雨季发生(钟声，2015，王刚等， 2017)。除此之外，黄土高原普遍存在坡面侵蚀问题，不仅会造

flac3d经验问题

陈老师好，请问flac能模拟地裂缝吗？还有就是断层的上下2盘该怎么融合呢？ 答 地裂缝问题很难，因为FLAC本身是连续介质的理论。 回复收起回复 2楼 2013-06-21 00:25 举报|个人企业举报垃圾信息举报 本楼含有高级字体 我也说一句 若惜青 吧主 12 问 陈教授您好，FLAC作动力分析采用的吸收边界效果怎么样，不知您是否关注过？ 答 效果很好啊，欢迎使用。我就是做动力分析的 回复收起回复 3楼 2013-06-21 00:26 举报|个人企业举报垃圾信息举报 本楼含有高级字体 我也说一句 若惜青 吧主 12 问 老师你好还是设置SHELL单元的问题主要由于表面不规则范围不知道怎么确定比如要在刷坡体表面设置shell 该怎么设定范围 答 不规则没有关系，你只要找到正确的range，程序会自动识别这个range范围内所有的“面”，就可以建立正确的shell了。 问 最大最小主应力迹线用哪个命令显示呢？用箭线的方向和长度反应应力的大小和方向 答 plot stensor

陈老师您好隧道开挖后的最大最小主应力云图有什么作用呢 答 有助于判断周围土体的应力状态，包括大主应力方向，了解应力集中的区域，以应对周围土体破坏等工程问题。 问 现在的研究生论文貌似都多多少少有点数值模拟，很多是不用模拟都知道结果的，这... 答 “多多少少”、“很多”，概念太模糊。既然你已经知道这样，所以你应该选择一些未知的、有重要意义的问题来做数值模拟，ok？ 问 再问陈老师，在模拟深部构造应力时，除了您书上说的SB法外，我个人想了一个思路：即模型四周加构造应力边界条件，底面固定，顶面施加一个应力边界条件来反演埋深自重应力，这样计算可以吗？ 答 是否可行，一试便知。有新想法很好，但是要对该方法的正确性进行验证方可。 问 陈老师，您好！在您的PPT中提及：接触面有三种工作模式-粘结界面、粘接滑移、库仑滑移。请问，在命令流中，分别控制哪个参数；其工作原理又是怎样的，谢谢！ 答 1、三种模式主要是根据接触面参数来确定的，建模的命令都一样，但是参数赋值不同。 2、具体工作原理，我想你还是看一下手册或者我的书吧。 问 陈老师你好，请问FLAC3D在做边坡分析时，判断边坡破坏的判据一般采用哪一些？还有就是在利用强度折减法计算边坡安全系数时，模型局部陡坎会不会影响整体安全系数？ 答 1、一般强度折减法可以自动判断破坏，主要从单元屈服状态上面来判断。 2、当然影响，陡坎往往是决定安全系数大小的地方。 回复(2)收起回复 4楼 2013-06-21 00:30 举报|个人企业举报垃圾信息举报 连续签到10天及以上可使用加粗字体，连续签到20天及以上可使用红色字体，不能中断哦◆ ◆ 本楼含有高级字体 qq519978729: flac中的时步怎样理解呢？ 举报| 2013-12-22 19:14回复