基于有限差分FLAC^(3D)基坑开挖稳定性分析

研究目的:基坑开挖过程中会打破周围土体的应力平衡,使其发生变形,从而影响围护结构的安全稳定。为研究基坑开挖过程中的稳定性,以乌鲁木齐市地铁4号线以西某基坑开挖项目为依托,采用FLAC^(3D)建立数值计算模型,分析基坑开挖过程中位移和应力的变化规律。研究结论:(1)放坡开挖支护区域面层处产生较大的X方向水平位移,易对面层支护结构的稳定性产生影响,应加强位移监测;桩支护开挖面处在开挖面中部区域产生的水平位移较大,对桩结构稳定性产生影响,且在基坑底部产生较大的竖向位移,易产生基底隆起;(2)开挖完成后在基坑底部区域产生的水平应力值较大,存在应力集中现象,易对围护结构的安全稳定性产生影响;(3)本研究结果可为类似工程制定有效的支护与监测措施提供理论依据及工程借鉴。

3D瞬变电磁场的有限差分正演计算

文中研究的 3D地电介质时间域电磁场的有限差分计算方法 ,激发源为水平电偶极子 ,并且向地下供以交变电流。经分析研究和不同模型的试算表明 ,其结果稳定、可靠 ,精度较高 ,计算速度快。该计算结果为

基于有限差分法深基坑支护模拟分析

水利工程施工中,深基坑开挖是重要的施工步骤,开挖过程中容易引起地表沉降、地下连续墙和基坑坍塌等一系列风险,因此合理评估深基坑开挖项目的安全性十分重要。以某深基坑项目为例,采用最新的Plaxis 3D软件进行建模分析,对比分析了不同开挖工况下基坑渗流、地下连续墙变形以及地表沉降规律,研究成果可为相关工程提供参考。

ADI＋内推法：3D傍轴波方程有限差分法的精确解

为3D地震偏移傍轴波方程开发了一种精确的有限差分法解。因为偏移问题中的变数是复值而不是实数，其高阶空间导数的虚数部分不可忽略，所以常规偏移使用的变方向隐合(ADI)方案会产生误差。通过下述方法保护3D傍轴波外推器的精度：①保留这些高阶项，使它在常规偏移中不产生视方位各向异常；②向下外推时滤除非物理损耗波。精确解的实施包括两个步骤。

基于FLAC3D的某开裂防洪挡土墙三维空间状况分析及建议

在水利工程建设中,水工挡土墙有相应的设计要求,但针对较为复杂、因素较多的项目,时常出现考虑不周的问题。本文通过对某防洪挡土墙出现的表面开裂问题进行裂缝分析,利用FLAC3D有限元分析法进行软件建模计算。从计算结果可以看出,由于挡土墙墙身与衡台连接处存在拉应力区,浆砌石抗拉能力较弱,未采取有效的构造设计措施,当此处浆砌石抗拉强度超过了施工荷载、填土荷载、水压力等产生的拉应力时,便出现裂缝。这也是类似项目裂缝形成的主要原因,因此设计时应加强墙身与衡台连接处抗拉强度,多布置几层钢筋网,基础前端下均匀设置抗滑桩,保证其连续性与整体性。

基于FLAC3D地铁车站基坑开挖的变形规律研究

文章运用FLAC3D有限差分软件对合肥轨道交通2号线潜山路车站基坑工程开挖全过程进行数值模拟,计算中土体采用摩尔-库伦弹塑性模型,围护结构采用实体单元,围护结构与土体的接触面采用接触面单元。通过分析计算结果与监测数据可得:围护结构的最大水平位移发生在基坑的中部,随着基坑不断开挖,围护结构最大水平位移逐渐下移,其最大变形位置位于开挖面附近,呈现两端小、中间大的"抛物线"分布;基坑外地表沉降是一种典型的凹槽形沉降,最大沉降值发生在距基坑边缘10m处;数值模拟结果与监测数据基本一致,且变形规律及趋势相吻合,可为类似工程的设计与施工提供参考。

用FLAC-3D进行土质高边坡稳定性分析

利用FLAC3D的基本原理,对昆明东支线两面寺(FD2)土质高边坡的稳定性进行了模拟和分析,并与简化毕肖普法的计算结果进行了相互验证,结果表明:FLAC3D是边坡稳定性分析的一种有效工具,在考虑8°地震烈度的条件下,该边坡的设计坡率合理,边坡处于稳定状态。

FLAC^(3D)及其在地下空间开挖分析中的一些问题

首先阐述了FLAC3D的基本原理、主要特点和适用范围,然后根据使用该程序的具体实践,给出了在地下空间开挖分析中处理特殊问题的经验,提出了针对程序改进的一些想法和建议。

硬化土模型在FLAC^(3D)中的二次开发

为了对岩土工程领域相关问题提供数值参考,将硬化土模型与强大的非线性计算功能FLAC3D数值分析软件结合。基于拉格朗日有限差分方法,详细地推导了HS模型在FLAC3D中的增量迭代计算格式,并且给出了更新剪切屈服面应力的算法。在FLAC3D提供的二次开发程序接口基础上,利用VC++程序语言实现了计算过程,并将HS模型编译成动态链接库文件进行加载和调用。最后,通过模型计算与试验实测进行比较,验证了二次开发程序的正确性与合理性。

FLAC-3D在深凹边坡形状优化中的应用

运用弹性力学的空间分析方法,推导出金堆城钼业公司小北露天矿深凹边坡的合理形状,它比原设计方案少剥离了大量的废石,然后用FLAC-3D软件进行数值方法模拟计算,证明了其更有利于边坡的稳定。

基于FLAC^(3D)的调压井开挖三维应力应变分析

采用有限差分法大型商用软件FLAC3D对某水电站调压井井筒的开挖过程进行三维非线性模拟,采用三维弹塑性本构模型,构建了调压井的三维计算数值模型,准确模拟边坡坡体结构、初始地应力、施工开挖过程等,并采用FLAC3D中的锚杆单元模拟调压井开挖时的锚固措施,分析锚杆布置的合理性与安全性,根据计算结果分析调压井所处边坡区域的岩体在开挖施工期及运行期典型工况下的应力和变形状况,对调压井的整体、局部稳定性进行了评价分析。

采煤沉陷对地表建筑群影响的FLAC3D模拟研究

为研究煤炭开采过程中地表沉降规律及对邻近建筑群的影响,以潘一矿1551(1)工作面为研究对象,利用FLAC3D有限差分软件建立三维数值模型,沿煤层走向每开挖50m计算29步的方式对11-2煤层进行了模拟开采,分析了分别推进350m、700m、1050m、1450m的开采进尺条件下的地表移动规律,并在模型的表面沿建筑群的外围四周布置6个监测点来监测该建筑群的位移值,得到了采空区的地表移动、变形规律和对邻近建筑群的破坏规律并结合建筑群的破坏特征进行综合对比分析。研究结果表明:煤炭开采后位于采空区上部形成椭圆形的沉降盆地,其地表最大下沉量为65cm,地表移动及变形对建筑群产生拉裂、沉降、倾斜的典型损坏,建筑群的损坏与煤炭开采具有高度的相关性,研究结果可为建筑物下采煤沉陷的预测和维修及加固提供科学的依据。

FLAC 3D数值模拟在地基沉降计算中的应用

首先引出目前地基沉降计算的方法,在众多的实用计算方法中主要介绍了弦线模量法;同时,介绍了有限差分法计算软件FLAC 3D以及该软件在计算地基沉降时的步骤,得到直观的沉降云图。通过对一个实际工程的计算对比,发现FLAC 3D和弦线模量法这两种方法计算得到的地基沉降量结果之间的误差不到1mm,满足地基设计的要求,且FLAC 3D有限差分法计算地基沉降量具有较好的准确性、直观性和简便性。对类似工程有一定的推广价值,是一种值得进一步研究和利用的方法。

有限差分法与极限平衡法在某滑坡稳定性研究中的应用

基于云南某水电站滑坡的地质勘察及设计资料,通过有限差分和极限平衡2种方法对滑坡进行对比分析,达到2种方法的优势互补,客观模拟了该滑坡变形特征及潜在破坏情况,为边坡开挖设计及滑坡治理提供了科学依据与技术指导。

基坑支护有限差分数值模拟分析

结合郑州某基坑支护实例,运用FLAC3D程序对该工程的基坑开挖过程进行模拟,建立了三维数值模型,对基坑支护的全过程进行了分步模拟.模拟结果表明,开挖支护后基坑从整体上是稳定的,与施工结果基本相符.

基坑施工对邻近地铁结构影响的三维有限差分数值分析

以广州某实际工程为例,采用FLAC3D有限差分程序,建立了基坑与周边地铁结构及支护体系的三维数值模型,对基坑施工过程进行模拟,研究了基坑施工造成邻近地铁出入口结构的位移增量及其变化规律,并基于此对地铁结构的安全性进行了评估,可为类似工程的分析提供参考。

三维前处理有限差分网格剖分技术的研究

针对三维流体弹塑性计算程序MMIC-3D计算网格为直六面体网格的特点,开发出了三维前处理程序MESH-3D。MESH-3D可进行复杂实体建模,并完成实体模型的有限差分网格剖分。MESH-3D采用CSG和STL模型两种建模方式。针对CSG实体,采用实体逐层求取轮廓线的剖分算法;针对STL模型,采用基于边的整体切片法的剖分算法,并借鉴计算机图形学中的扫描线填充算法完成有限差分网格剖分。最后,分析了基于STL有限差分网格剖分快速于基于CSG有限差分网格剖分的原因。三维前处理程序MESH-3D的开发,为后续的计算和后处理显示奠定了基础。

三维有限差分计算中大规模网格生成及显示技术

针对爆炸与冲击问题并行仿真计算软件PMMIC-3D(Parallel Multi-Material in Cell 3D)的计算网格为正交六面体网格的特点,开发与PMMIC-3D接口统一的可对任意复杂三维实体模型进行大规模有限差分网格生成的三维前处理软件MESH-3D.MESH-3D采用CSG和STL模型两种建模方式进行复杂实体建模,并采用基于边的整体切片算法,借鉴计算机图形学中的扫描线填充算法完成三维有限差分网格划分.在绘制网格时,删除网格单元的公共面,大大缩短计算时间和减少存储空间,实现对网格的快速消隐显示.MESH-3D可实现百亿量级网格单元的生成和显示.三维前处理软件MESH-3D的开发有力地支持爆炸与冲击问题的仿真计算.

基于FLAC3D的隧道单层衬砌结构力学特征研究

为了研究单层衬砌结构力学特征,采用了FLAC^3D有限差分软件,利用软件内置的接触面单元(interface单元)对不同结构层的层间接触效应进行了模拟.以巴哈高速公路东天山隧道2#斜井工程为工程背景,建立了不同衬砌结构型式下考虑层间接触效应的数值仿真模型,分析了现场Ⅳ级围岩条件下的单层衬砌结构力学特征及其围岩稳定性,并与原复合式衬砌支护设计方案进行了对比.研究结果表明:(1)FLAC3D模拟计算中采用接触面单元(interface单元)施加于不同结构层之间,可模拟衬砌结构不同层间接触形式的相互作用,较好地反映层间接触面的力学特征及位移特性;(2)对于受力性能而言,单层衬砌结构以组合梁承载模式进行承载,衬砌结构内力呈现"小弯矩、大轴力"的分布特征,衬砌结构截面应力以压应力为主,可充分发挥混凝土材料的受压性能;(3)由于单层衬砌结构具有良好的层间接触性能,不同结构层可实现"协同受力、共同变形",使其承载模式优于复合式衬砌,能以较小的结构厚度满足隧道支护要求,因此单层衬砌具有较高的经济性;(4)单层衬砌隧道拱腰、拱脚及边墙底部YAI值较小,围岩稳定性较差,易发生失稳,现场施工时应对上述部位加以防范.

基于FLAC^(3D)的坝肩高陡边坡稳定性分析

通过建立三维数值模型,利用FLAC3D对某水电站工程坝肩高陡边坡开挖支护进行模拟分析,分析不同开挖工况下边坡位移及应力分布规律,从而确定最优开挖方案,并在此基础上,考虑强降雨、地震工况。为确保该边坡长期稳定以及安全冗余,对其不同的支护方案进行模拟分析,对支护措施进行参数敏感性分析,从而确定最佳支护方案。