隧道及地下FLAC解析方法PDF电子书下载

第1章 FLAC程序概述 1

1.1 FLAC程序简介 1

1.1.1 FLAC程序概述 1

1.1.2 ITASCA公司简介 2

1.1.3 使用手册介绍 3

1.1.4 本构模型、网格生成、边界和初始条件及操作方式 4

1.2 有限差分与其他数值方法的比较 4

1.2.1 岩土工程数值模拟方法 5

1.2.2 有限元法 5

1.2.3 有限体积法 6

1.2.4 有限差分法与其他数值方法的比较 6

1.3 FLAC程序在岩土工程中的应用概况 7

1.3.1 基础工程 8

1.3.2 隧道及地下工程 12

1.3.3 边坡工程 14

1.3.4 路基工程 16

1.4 本章小结 17

第2章 FLAC3D原理及入门指南 18

2.1 FLAC3D基本原理 18

2.1.1 概述 18

2.1.2 空间导数的有限差分近似 19

2.1.3 运动平衡方程 19

2.1.4 应变、应力及节点不平衡力 20

2.1.5 阻尼力 20

2.2 FLAC3D的有限差分方程 20

2.2.1 本构方程 20

2.2.2 有限差分方程 21

2.3 有限差分求解方法及FLAC3D步骤 22

2.3.1 有限差分求解方法 22

2.3.2 岩土工程FLAC3D求解过程 23

2.4 FLAC3D基本命令 23

2.4.1 格式与编辑 23

2.4.2 关键词range相关命令 24

2.4.3 常用命令 26

2.5 FISH语言入门 28

2.5.1 FISH简介 28

2.5.2 FISH入门知识 28

2.6 FLAC程序求解基本过程实例 38

2.6.1 圆形隧道开挖模拟计算 38

2.6.2 模型建立 39

2.6.3 自重应力场模拟计算 45

2.6.4 隧道开挖模拟计算 47

2.6.5 本实例的FLAC程序 51

2.7 本章小结 52

第3章 FLAC本构模型与单元 54

3.1 弹性模型和开挖模型 54

3.1.1 弹性模型 54

3.1.2 开挖模型 56

3.2 M-C和D-P塑性模型 56

3.2.1 Morh-Coulomb塑性模型 57

3.2.2 Drucker-Prager塑性模型 59

3.3 应变硬化—软化模型 62

3.3.1 应变硬化与软化模型 63

3.3.2 节理化模型 64

3.3.3 双线性应变硬化—软化的节理化模型 67

3.4 双屈服、剑桥和霍克布朗模型 71

3.4.1 双屈服模型 71

3.4.2 修正的剑桥粘土模型 75

3.4.3 霍克—布朗模型 78

3.5 梁、衬砌、锚索和桩单元 81

3.5.1 梁单元 81

3.5.2 衬砌单元 83

3.5.3 锚索单元 85

3.5.4 桩单元 89

3.6 二维单元 91

3.6.1 二维岩石锚杆单元 91

3.6.2 二维条形锚单元 92

3.6.3 二维支撑单元 94

3.7 三维单元 95

3.7.1 三维壳体结构单元 95

3.7.2 三维土工格栅单元 97

3.8 本章小结 98

第4章 FISH语言及建模技术 99

4.1 函数变量名定义规则 99

4.1.1 命令行 99

4.1.2 函数和变量名 100

4.2 函数变量操作 107

4.2.1 作用范围 107

4.2.2 数组 108

4.2.3 函数操作 108

4.2.4 函数删除与重定义 110

4.3 数据类型 111

4.3.1 基本类型 111

4.3.2 四则运算与类型转换 111

4.3.3 字符串 112

4.4 控制语句 114

4.4.1 选择 114

4.4.2 条件 114

4.4.3 循环 114

4.4.4 其他控制语句 115

4.5 网格生成 115

4.5.1 网格生成器建模 115

4.5.2 基于FISH编程的网格生成 130

4.6 边界条件 134

4.6.1 应力边界 134

4.6.2 位移边界 138

4.7 初始条件与加载顺序 142

4.7.1 初始条件 142

4.7.2 加载顺序 151

4.8 本章小结 156

第5章 隧道及地下工程设计与施工方法 157

5.1 隧道及地下工程发展概况 157

5.1.1 发展阶段 157

5.1.2 隧道及地下工程的用途 158

5.1.3 可持续发展的隧道及地下工程 158

5.1.4 隧道及地下工程发展概况 159

5.2 隧道及地下工程设计方法 160

5.2.1 隧道及地下工程设计分析力学模型 160

5.2.2 工程类比法 162

5.2.3 载荷—结构法 163

5.2.4 地层—结构法 164

5.3 隧道及地下工程施工方法概述 165

5.3.1 新奥法 165

5.3.2 浅埋暗挖法 170

5.3.3 明挖法及其变种方法 171

5.3.4 盾构法 171

5.3.5 沉管法 176

5.3.6 辅助工法 176

5.4 本章小结 180

第6章 双线铁路隧道施工过程分析 181

6.1 双线铁路隧道设计 181

6.1.1 横断面设计 181

6.1.2 防水设计 183

6.1.3 施工方案设计 183

6.2 Ⅴ级围岩施工过程模拟 184

6.2.1 模型建立 184

6.2.2 自重应力场模拟计算 190

6.2.3 隧道左上部分开挖模拟计算 192

6.2.4 隧道左下部分开挖模拟计算 194

6.2.5 隧道右上部分开挖模拟计算 197

6.2.6 隧道右下部分开挖模拟计算 200

6.2.7 二衬施作模拟计算 202

6.3 Ⅳ级围岩施工过程模拟 203

6.3.1 FLAC3D程序 203

6.3.2 计算结果 205

6.4 Ⅲ级围岩施工过程模拟 210

6.4.1 FLAC3D程序 210

6.4.2 计算结果 212

6.5 本章小结 216

第7章 分离式公路隧道施工过程分析 217

7.1 分离式公路隧道设计 217

7.2 Ⅳ级围岩模型建立 221

7.2.1 建模考虑 221

7.2.2 右隧道网格生成 222

7.2.3 右隧道边界网格生成 223

7.2.4 完整模型网格生成 225

7.3 自重应力场模拟计算 225

7.3.1 FLAC3D程序 225

7.3.2 计算结果 226

7.4 左隧道施工模拟计算 227

7.4.1 上台阶施工 227

7.4.2 下台阶施工 229

7.4.3 施作左隧道二次衬砌 230

7.5 右隧道施工模拟计算 232

7.5.1 上台阶施工 232

7.5.2 下台阶施工 234

7.5.3 施作右隧道二次衬砌 235

7.6 本章小结 238

第8章 地铁盾构隧道施工过程分析 239

8.1 地铁盾构隧道设计 239

8.1.1 地铁盾构隧道的特点 239

8.1.2 盾构隧道施工过程模拟方法 239

8.1.3 盾构隧道设计 240

8.2 三维模型建立 240

8.3 施工过程模拟计算 243

8.3.1 自重应力场模拟计算 243

8.3.2 左隧道施工模拟计算 244

8.3.3 右隧道施工模拟计算 245

8.4 计算结果 246

8.4.1 自重应力场 246

8.4.2 左隧道施工 246

8.4.3 右隧道施工 253

8.5 本章小结 259

参考文献 260