某排土场Geostutio邓肯张模型和FLAC^(3D)摩尔库伦模型计算结果对比

为了研究软件的适用性,本研究提供了Geostudio软件的分析结果和FLAC^(3D)的分析结果对比。针对某排土场稳定性问题,采用Geostudio软件的有限元法邓肯张模型和FLAC^(3D)摩尔库伦模型分别计算分析,然后采用Geoslope进行基于有限元计算应力的极限平衡法进行边坡最小安全系数计算,和采用FLAC^(3D)强度折减法进行边坡最小安全系数计算,然后对计算结果进行了比较,得到了如下初步结论:有限元法邓肯张模型计算结果能够比较准确给出排土场拉应力出现部位从而正确预测张拉裂缝灾害的发生,而在这方面FLAC^(3D)计算结果没有实现;基于有限元法邓肯张模型应力计算的极限平衡法的稳定性安全系数计算结果小于FLAC^(3D)计算模型的强度折减法计算结果。

套护筒间碎石填充对桩基荷载传递的FLAC-PFC耦合数值模拟

以贵南高铁某桥梁桩基套护筒间填充碎石保持长桩垂直度为工程背景,研究碎石对桩基荷载传递的影响,通过碎石孔隙率模拟填充松紧,建立了碎石不同填充松紧程度下的FLAC-PFC桩基荷载传递耦合数值模型。数值分析结果表明,竖向荷载主要依靠桩端阻力承担,桩周碎石竖向位移较大,随孔隙率增加而增大,水平位移较小,与孔隙率关系不大。

复杂地质体三维数值模型构建研究

对于复杂地质体三维数值模型构建困难的问题,基于AutoCAD、SURPAC、ANSYS、FLAC^(3D)等软件进行了建模。首先利用工程地形地质图,在AutoCAD中进行地形等高线处理,以获得地表等高线;其次,利用钻孔柱状图等原始资料通过SURPAC构建钻孔模型,生成不同岩层数字地面模型(DTM),同时利用地表等高线生成地表DTM;再次,建立有规律的钻孔网格点模型,利用钻孔与DTM相交获得相交网格点坐标,在ANSYS中导入网格点坐标,建立有限元网格模型;最后通过接口程序将其导入FLAC^(3D),建立了三维数值模型。以山西朔州某煤矿为工程实例,利用该方法构建三维数值模型,并对其进行了煤层开采后地表位移数值模拟,为复杂地质体三维数值模型的构建提供了借鉴。

基于SURPAC的复杂地质体FLAC^(3D)模型生成技术

针对FLAC3D软件在复杂地质体模型构建及单元网格划分等前处理问题上存在的不直观、工作量大等不足,提出了一种新型的基于SURPAC软件的直观、快速的FLAC3D模型生成技术。在利用SURPAC软件构建地质体块体模型的基础上,将模型以数据文件的形式输出,然后对输出的数据文件运用ACCESS数据库进行处理,形成FLAC3D命令流,再将命令流调入FLAC3D软件中执行,从而实现了FLAC3D的直观、快速建模。该建模方法在广西大厂铜坑矿的空区稳定性分析建模中得到了实际应用,结果表明该方法是完全可行的和有效的。

FLAC数值模拟软件及其在地学中的应用

FLAC是以拉格朗日差分法为基础的一种数值模拟应用软件,主要用于岩土力学工程。近年地质学家将其应用到地质构造和块体运动学、动力学研究中,以证实或证伪地球学家们提出的相关地球动力学模型。本文初步介绍了FLAC应用软件的基本原理、使用方法以及它在国内外地质学上的几个应用实例。

FLAC^(3D)粘弹性模型的二次开发及其应用

针对FLAC3D(Version2.0)提供的粘弹性本构模型难以描述岩体变形随时间发展趋于稳定的现象,对FLAC3D的粘弹性模拟功能进行了开发,导出广义Kelvin模型的中心差分格式,并采用FLAC3D内嵌功能较强的FISH语言和FLAC3D的相关命令研制了广义Kelvin模型的接口程序。通过检验算例说明了开发思路和接口程序的正确性,同时还指出了二次开发时应注意的一些问题,并对基坑开挖进行了实例分析,结果符合基坑开挖变形规律。

邓肯-张本构模型在FLAC^(3D)中的开发与实现

根据FLAC3D软件提供的二次开发平台,利用VC++环境在FLAC3D软件中实现了邓肯-张本构模型的开发,设计了一系列三轴试验的模拟算例对模型开发的正确性进行了验证。给出了在FLAC3D中开发本构模型的基本步骤和编程要点,为其他用户进行本构模型的修改提供了借鉴和参考。由于FLAC3D开发环境的特点,用户编写的本构模型和软件自带的本构模型的执行效率处在同一水平。

基于SURPAC的FLAC^(3D)三维模型自动构建

为了将岩土工程分析软件FLAC3D在数值计算方面的独特优势和矿山工程软件SURPAC在三维建模方面的优势相结合.研究了2种软件单元数据之间的关系,提出数据之间的转换方法;采用Fortran语言编制了SURPAC-FLAC3D的接口程序,并通过某大型铁铜矿区建模实例说明程序实施的具体步骤.结果表明:提出的转换方法以及相应的接口程序能够实现SURPAC模型到FLAC3D模型的转换,使FLAC3D建模快捷化,拓展了FLAC3D和SURPAC的应用空间.

基于FLAC^(3D)的复杂地貌三维地质建模

针对复杂地貌和地质构造条件下数值模拟的建模问题,基于FLAC3D平台提出了从局部到整体的建模思想,采用Brick单元和Tetrahedron单元通过编程生成复杂地貌条件下的三维地质体模型。利用趋势面分析法拟合出层状连续地质体,将其定义为不同的"群",建立了多层状三维地质体结构模型。采用interface界面模拟出了断层面,并与趋势面相结合,构建了断层上下盘中的地层。认为通过数学分析结合计算机编程,可以实现直接在FLAC3D中进行复杂地貌和地质构造条件下的地质体建模。

统一弹塑性本构模型在FLAC^(3D)中的计算格式

统一强度理论是一个有着坚实理论基础、可表达各种岩土材料强度特性且被广泛应用的新的强度理论。FLAC3D是一个具有强大的计算分析功能且专门针对岩土工程问题开发并被广泛应用的数值分析软件。若能将二者结合起来,无疑会大大促进岩土工程领域相关问题的解决。针对这一问题,研究了统一弹塑性本构模型在有限差分方法中应用的基本理论格式。根据FLAC3D软件中UDM接口计算格式的要求,将统一强度理论引入其中,详细推导了统一弹塑性本构模型在FLAC3D软件中应用的计算公式。由于统一屈服面在应力空间内由12个面组成,在应力角为[0,π/3]的范围内,统一屈服面由两个相交面组成,为计算塑性因子及处理计算中应力超出屈服面的应力调整问题,利用应力角分析了应力空间的分区,推导了区域分界面的公式。最后,编制了相应的UDM接口程序对一圆形隧洞进行了弹塑性分析,对比了计算结果与解析解,结果很好地验证了此计算格式及相应接口程序的正确性。统一强度理论和FLAC3D软件的结合,将使二者的优点得以充分发挥,以解决更多的岩土工程问题。

基于FLAC节理化模型的层状岩体边坡数值分析

采用节理化本构模型描述层状岩体的各向异性特征,对鞍千矿许东沟采场上盘顺层岩体边坡建立了FLAC计算简化模型,数值模拟分11步进行开挖,分析计算在开挖过程中岩体内部应力与位移的变化规律,确定边坡岩体塑性区的分布情况。模拟结果表明层状岩体边坡的稳定性在岩体强度和结构面强度共同控制下,由于大量顺层层理的存在,降低了岩体边坡的稳定性,增大了沿层理形成滑坡的可能性。

MIDAS/GTS-FLAC^(3D)耦合建模新方法及其应用

针对FLAC3D面向复杂地质体与结构工程前处理建模存在的技术困难与不足,提出MIDAS/GTS-FLAC3D耦合建模新方法。即先利用MIDAS/GTS进行三维几何建模和网格划分,然后,基于对两类软件中单元、节点数据关系的差异分析,应用MATLAB编写MIDAS/GTS-FLAC3D接口程序,实现了MIDAS/GTS环境下建模的单元、节点信息导入FLAC3D的数据转换。通过下伏采空区矾水沟大桥-师婆沟隧道复杂工程建模实例,验证了MIDAS/GTS-FLAC3D耦合建模方法的可行性和有效性,为FLAC3D构建三维复杂工程模型提供了新的思路。

建筑物作为涉危企业保护层探讨

针对某个固有风险不高的涉危企业甲类库房距离厂外道路路边不满足《建筑设计防火规范[2018版]》要求的案例,通过危险与可操作性分析(HAZOP)和保护层分析(LOPA),并使用Gexcon公司开发的泄漏及爆炸危害分析软件FLACS进行事故后果模拟,来探讨建筑物作为保护层的可能性。采用HAZOP和LOPA分析库房内戊烷储罐发生火灾爆炸情景,不能确定厂外道路上活动人员和车辆的安全情况,通过FLACS软件进一步进行事故后果模拟,显示库房的防火墙可以作为保护层,火灾爆炸不会伤害到厂外道路上的活动人员和车辆。

应力与变形的数值模型方法——数值模拟软件FLAC介绍

FLAC软件是进行应力与变形的一种专业软件 ,特别适合求解岩土力学工程中非线性的大变形问题 ,在地质构造及块体运动学、动力学研究中得到了广泛应用。本文主要介绍了FLAC应用软件的主要功能和特点以及它在国内外的应用现状。

基于逆向工程的三维复杂地质体精细建模及ADINA前处理在FLAC^(3D)建模中的应用

逆向工程技术作为一门新兴学科在复杂模型建模方面具有独特优势,并在许多领域得到了广泛的应用,在此基础上本文首次提出了基于逆向工程的三维复杂地质体精细建模技术,使得建立模型达到既"可视"又"可算"的目的。利用现行大型通用有限元仿真平台(ABAQUS,ADINA,ANSYS等)良好的网格划分功能且具有与CAD/CAM软件有着良好的接口这一优点,对模型进行网格划分,然后转换为FLAC3D能够接受的格式,从而克服了FLAC3D在前处理建模方面的不足。以ADINA为例对相应的接口程序开发过程进行了阐述,将上述技术方法应用于工程实例,取得了很好的效果。

似膏体充填开采沉陷的FLAC^(3D)数值模拟

基于FLAC^(3D)数值模拟软件与Midas/GTS辅助建模技术,采用Mohr Coulomb本构模型,对西马煤矿南一采区工业广场保护煤柱范围内的1327工作面进行了似膏体充填开采后的地表移动变形预计分析,并将其结果与概率积分法预计结果进行比较,得出FLAC^(3D)模拟结果(该结果符合实测数据)。分析结果表明:FLAC^(3D)数值模拟不需要确定繁杂的参数,而是以实际钻取的煤岩的物理参数为计算依据,较概率积分法更为简捷;研究成果为似膏体充填开采沉陷预计分析探求了一种更为高效的研究方法,也是对于传统概率积分预计方法的有效补充。

基于Surfer平台的FLAC^3D复杂三维地质建模研究

复杂三维地质体模型的建立一直是FLAC3D软件前处理过程中的一个难题。因此,提出以Surfer软件为过渡平台,通过对地表及岩层分界面三维地质信息的提取、转换,并将Surfer输出的数据经由FLAC3D软件内嵌的Fish语言编制的程序的二次转换,生成FLAC3D软件可以直接读取的模型数据文件,从而实现了该软件前处理过程中复杂三维地质模型的快速、准确建立。同时结合工程实际,检验了该方法的可行性和仿真效果,结果表明,建模过程简捷、实用,可操作性强,是FLAC3D软件前处理的一种新方法。

基于3D Mine-ANSYS-FLAC^(3D)软件的三维地质数值建模方法

针对FLAC^(3D)建立复杂三维地质数值模型难度较大的问题,提出了一种快速有效的建模新方法。该方法首先利用3D Mine软件对Auto CAD平面图中的等高线和钻孔数据进行三维可视化操作,并输出为地层实体SAT文件或XY平面上等间距的三维坐标数据,利用自编程序将三维坐标数据转化为ANSYS可以识别的APDL语言文件后生成多个实体模型,经过ANSYS布尔操作、划分网格后利用接口程序导入FLAC^(3D),从而实现直观、快速地创建复杂地质体FLAC^(3D)模型。该方法在四川峨胜石灰石矿山三维地质数值建模中得到了实际应用,结果表明该方法是完全可行和有效的。

应变软化模型在FLAC^(3D)二次开发中的应用

基于FLAC3D软件提供的二次开发平台,利用Visual C++语言在FLAC3D中成功实现了模拟土的应变软化本构模型的开发,通过算例计算结果与实测值比较验证了开发模型的正确性。以UserMohr模型为例,阐述了在FLAC3D中开发用户自定义模型应具备的基本知识和开发步骤,为其他用户进行FLAC3D的二次开发提供了参考。

露天矿层状岩体边坡FLAC节理化本构模型应用研究

层状结构岩体边坡的破坏模式主要为平面型滑移和倾倒破坏,是变形与强度各向异性的表现。文章应用节理化本构模型对露天矿顺层岩体结构边坡进行了FLAC数值模拟研究,结果表明,边坡体沿层塑性滑移带倾角与层面倾角基本一致,FLAC节理化本构模型可以为层状岩体的模拟提供一种有效的手段。