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。

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。

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FLAC^(3D)液化场地桩-土动力相互作用研究

文章研究液化场地对桩基的影响,得到基础液化对桩基的影响规律;以液化场地桩基变形为研究对象,通过液化判定准则与超孔压比的变化了解液化的过程,利用FLAC3D有限差分软件,分别探讨了桩身弯矩和桩-土相互作用力在地震作用下的变化以及液化作用对桩、土位移的影响,并对群桩中的角桩、边桩和中心桩弯矩幅值进行对比。研究结果表明,桩侧向位移随液化程度的加深而变大,在土体达到液化状态时,桩身弯矩和桩身剪力也达到了最大,且角桩和边桩的弯矩幅值比中心桩大。

爆炸荷载作用下岩体振动特性的DE-FLAC^(3D)数值模拟方法

针对岩体爆炸数值模拟中爆炸荷载参数与岩体振动阻尼参数等计算参数难以确定的问题,将具有收敛速度快、易于实现和全局寻优能力强等优点的差分进化算法(differential evolution,DE)算法融入三维快速拉格朗日差分法(FLAC3D)岩土工程数值计算程序,提出了爆炸荷载作用下岩体振动特性的DE-FLAC3D数值模拟方法.该方法从爆炸荷载参数和岩体振动阻尼参数的随机值出发,以岩体质点振动速度随时间变化过程的数值计算值与现场实测值的误差作为适应度,利用DE算法规则实现爆炸荷载参数和岩体振动阻尼参数耦合模式的合理进化,进而实现计算参数的快速自适应辨识.龙滩水电站地下厂房爆炸开挖振动试验数值模拟研究结果表明,该方法是可行的,显著提高了岩体爆炸效应数值模拟结果的精度.

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。

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。

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)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。

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。

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。

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。

基于FLAC^(3D)对含软硬岩互层边坡的变形分析

以南京地区采矿形成的边坡为背景,研究含有硬岩的软硬岩互层边坡的稳定性。运用FLAC^(3D)基于有限元强度折减法,模拟不同硬岩岩层的倾角和厚度对顺向坡和反向坡变形的影响,分析对比上述因素对边坡变形影响的大小。研究结果表明,顺向坡中硬岩的倾角越大,厚度越大,变形越小,并且变形有趋于稳定的趋势;反向坡中硬岩的倾角越大,厚度越大,变形先减小后增大,说明上述因素越大,反向坡越容易产生倾倒变形。

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。

基于FLAC3D的地震动动态安全系数求解方法研究

地震动作用下边坡的安全系数是一个波动值,如何获取边坡的地震动动态安全系数是边坡抗震稳定性分析中的重点和难点问题。基于FLAC3D建立了三维边坡模型,在该模型中设置监测点,对其进行动力时程响应分析。然后通过对Fish语言的二次开发,获取了边坡在不同时刻的位移、应力、速度、加速度场和边界条件信息,自动生成了包含地震动动力响应特性的边坡模型。在此基础上,采用有限差分强度折减法计算边坡安全系数,获得地震过程中边坡安全系数变化曲线。工程实例计算结果表明本文中提出的方法的计算结果是有效的,为边坡抗震稳定性分析提供了科学依据。

浅谈FLAC3D在边坡工程中的应用

随着电子计算机的广泛使用,FLAC3D在岩土工程和工程地质领域中得到了飞速发展,并用力的推动了工程地质学科的研究进程。结合某边坡工程,用FLAC3D进行了三维分析模拟计算,并分析了岩土体的力学响应特性以及可能的内在变形破坏机理。结果表明,FLAC3D模拟的结果与工程实际情况相符,验证了FLAC3D对边坡工程中计算模拟是可行的。

基于FLAC3D的移动荷载作用下基坑结构响应的分析

文章分析了深基坑支护结构在移动荷载作用下的动力响应问题,建立了相应的有限元实体模型,通过FLAC3D软件进行动力响应分析,并讨论了深基坑结构在不同移动荷载速度作用下的位移和应力变化;计算结果表明,速度大小对深基坑支护结构的动力位移和内力响应有较大影响,并为此类结构的设计提供参考依据。