FLAC3D在岩土工程中的应用.pdf

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书籍描述

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《FLAC3D在岩土工程中的应用》:理论+应用深入剖析岩土工程领域经典实例,多年FLAC3D实际科研与工程经验的总结,免费下载案例的命令文件和模型文件。
FLAC3D已经成为岩土工程行业CAE仿真分析软件的主流,在基坑、边坡、隧道及地下洞室等工程中得到了最为广泛的应用,可以对这些结构在各种外荷载条件下的受力、变形、稳定性及动力特性等做出较为全面的分析。此外,在本构模型、结构单元以及组合分析、多场耦合等方面,FLAC3D为用户提供了多样化的全面解决方案,为岩土工程师提供了功能强大且方便易用的分析手段。《FLAC3D在岩土工程中的应用》基于FLAC3D深入细致地讲解其在岩土工程中的应用,书中案例大多来自于科研和工程一线,对于如何用FLAC3D解决学习和实际工作中的问题有巨大的借鉴意义。

目录

前言
第1章 岩土工程数值方法简介
1.1 数值分析方法概述
1.2 三维快速拉格朗日分析的数学模型
1.3 常用数值计算软件对比
1.4 数值分析在岩土工程分析中的地位
1.5 本章小结

第2章 flac3d快速学习
2.1 安装启动程序
2.2 基本操作
2.3 用flac3d问题分析过程
2.4 本章小结

第3章 flac3d中的参数化设计语言——fish
3.1 代码的编写规范
3.2 数据类型
3.3 变量与函数
3.4 运算符
3.5 表达式
3.6 程序控制结构
3.7 数组
3.8 文件系统
3.9 应用实例
3.1 0本章小结

第4章 flac3d自定义本构模型方法
4.1 概述
4.2 损伤演化本构模型
4.3 裂纹损伤演化自定义本构模型
4.4 隧道开挖损伤演化模拟
4.5 本章小结

第5章 flac3d建模方法
5.1 简单网格的建立
5.2 其他网格模型的导入
5.3 复杂模型的建立
5.4 本章小结

第6章 典型岩土力学问题flac3d模拟
6.1 锯齿结构面直剪试验模拟
6.2 层状岩体压缩特性模拟
6.3 本章小结

第7章 flac3d在基坑工程中的应用
7.1 flac3d基坑模拟基本方法
7.2 应用实例一:内支撑支护基坑数值模拟
7.3 应用实例二:土钉支护基坑数值模拟
7.4 本章小结

第8章 flac3d在边坡工程中的应用
8.1 边坡稳定性的强度折减法分析
8.2 边坡滑动面确定方法及稳定性影响因素研究
8.3 mohr-coulomb准则在层状边坡稳定性分析中的应用
8.4 hoek-brown准则在三维边坡稳定性分析中的应用
8.5 本章小结

第9章 flac3d在桩基工程中的应用
9.1 接触面单元
9.2 单桩静荷载试验模拟
9.3 群桩静荷载试验模拟
9.4 单桩水平荷载试验模拟,
9.5 群桩抗拔试验模拟及其应用
9.6 桩基负摩阻力模拟及其应用
9.7 常用命令总结
9.8 本章小结

第10章 flac3d在隧道工程中的应用
10.1 隧道简介
10.2 山区公路隧道渗流病害特征调研
10.3 山岭公路隧道的三维流固耦合分析
10.4 本章小结

第11章 flac3d在采矿工程中的应用
11.1 我国资源开采工作现状
11.2 采矿工程需要解决的主要问题
11.3 flac3d可解决的采矿工程中问题
11.4 flac3d数值模拟研究的关键
11.5 上保护层开采问题
11.6 采空区下布巷问题
11.7 露天边坡开挖稳定问题
11.8 小结
附录aflac3d命令一览
附录bflac3d的fish保留字
附录c岩土工程常用参数经验值
参考文献

文摘
版权页:

FLAC3D在岩土工程中的应用

插图:

FLAC3D在岩土工程中的应用

有限单元法是建立在固体变分原理基础之上的。用有限元进行分析时,首先将被分析物体离散成为许多个小单元,其次给定边界条件、荷载和材料特性,再求解线性或非线性方程组,得到位移、应力、应变和内力等结果。所得到的结果不是准确解,而是近似解,但足以满足大多数实际工程的需要,因而成为行之有效的工程分析手段。有限元方法可以分析形状十分复杂、非均质的各种实际的工程结构,可以在计算中模拟各种复杂的材料本构关系、荷载和边界条件;可以进行结构的应力和动力分析,结合前后处理技术可以进行方案的优化和选择,并且可以迅速用图形直观地表现出来。
边界单元法(BEM)亦称积分方程法,即把区域问题转化为边界问题求解的一种离散方法。边界单元法的最大特点是降低了求解问题的维数。由于采用边界变量表达物体内部变量,一般情况下只需在物体的外表边界上进行离散即可,这样原有问题用边界元法求解降低了一维。另外,这种方法具有较高的精度。由于采用的基本解是无限域(或半无限域)内的满足微分方程和无限域(或半无限域)边界条件的解析解,因而在用边界量求解内部物理量的过程中引入的误差较小。边界积分方程本书所讨论的问题也是一种精确提法,其误差仅来自于离散化的处理。
无单元法(EFM.)是一种新的数值计算方法,其特点是采用滑动最小二乘法所产生的光滑函数来近似逼近场函数、计算形函数,从而只需计算域的几何边界及计算点,摆脱了单元限制,大大简化了前处理工作。由于提供了场函数的连续可导近似解,在材料分析中,使得位移、应力、应变计算结果表现连续性,不需进行后处理修匀。无单元法的节点生成非常容易,比较容易处理计算的网格重构问题,因此在开裂计算中将有很好的应用前景。总之,无单元法保留了有限元的一些特点,克服了有限元的不足,适于进行岩土工程数值模拟,尤其便于跟踪裂纹扩展,提供了岩土工程数值模以的新涂径。

内容简介
《FLAC3D在岩土工程中的应用》深入浅出地介绍FLAC3D软件在岩土工程中的应用。《FLAC3D在岩土工程中的应用》分11章,首先简单介绍FLAC3D的一些基本功能,包括软件的安装与启动、一般问题的分析步骤、符号规定以及文件类型等内容;然后借助众多经典实例深入阐述FLAC3D用于岩土工程分析中时相关的高级分析技术,包括参数化设计语言FISH、自定义本构模型和三维复杂模型的建立方法等;最后以实际工程为对象,重点介绍FLAC3D在基坑工程、边坡工程、桩基工程、隧道工程以及采矿工程中的应用。
《FLAC3D在岩土工程中的应用》内容翔实、重点突出,配有大量插图,使读者能够迅速、准确而深入地理解FLAC3D的用法,快速掌握该门数值分析软件。读者可以自由选取作为研究和学习之用。
《FLAC3D在岩土工程中的应用》既可以作为理工科院校岩土、隧道、铁路、公路等相关专业的高年级本科生、研究生、博士生与教师学习:FLAC3D软件及其应用的教材,也可以作为从事岩土工程、道路与铁道工程、隧道工程等专业的科研人员和工程技术人员学习使用FLAC3D软件的参考用书。

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