土木工程FLAC/FLAC 3D实用教程PDF电子书下载

第1章 有限差分法与FLAC数值计算 1

1.1 有限差分法基本概念 1

1.2 差分格式的建立 4

1.3 FLAC/FLAC 3D基本原理 5

1.3.1 FLAC/FLAC 3D的基本特征 5

1.3.2 FLAC网格划分 6

1.3.3 一维问题FLAC计算流程 7

1.3.4 平面问题FLAC有限差分原理 10

1.3.5 三维问题FLAC 3D有限差分原理 16

第2章 FLAC/FLAC 3D的模型与功能模块 18

2.1 FLAC/FLAC 3D的材料模型 18

2.2 FLAC/FLAC 3D的结构单元 23

2.2.1 梁（Beam）单元 23

2.2.2 锚索（Cable）单元 25

2.2.3 桩（Pile）单元 28

2.2.4 二维岩石锚杆（Rockbolt）单元 29

2.2.5 二维条带（Strip）单元 29

2.2.6 二维支撑（Support）单元 30

2.2.7 三维壳体（Shell）单元 31

2.2.8 衬砌（Liner）单元 31

2.2.9 三维土工格栅（Geogrid）单元 33

2.3 FLAC/FLAC 3D高级功能与可选模块 35

2.3.1 热力学分析 35

2.3.2 蠕变分析 35

2.3.3 两相流分析 36

2.3.4 动力学分析 37

2.3.5 基于C＋＋的用户自定义模型 39

第3章 FLAC/FLAC 3D命令及功能描述 40

3.1 FLAC命令约定及特点 40

3.1.1 语法 40

3.1.2 交互式输入 41

3.2 单元节点编号和面的方向约定 41

3.3 命令功能描述 42

3.3.1 输入几何条件 42

3.3.2 创建命名对象 45

3.3.3 指定本构模型及其特性值 47

3.3.4 指定初始条件 47

3.3.5 边界条件 51

3.3.6 指定结构单元 53

3.3.7 用户自定义的变量和函数 62

3.3.8 在运算过程中监控模型的状态 63

3.3.9 运算求解 68

3.3.10 模型状态的输出 69

3.4 FLAC 3D 5.0新功能介绍 72

3.4.1 网格拉伸工具 75

3.4.2 创建视图中的操作 83

3.4.3 拉伸视图中的操作 89

第4章 FLAC内置的FISH语言 93

4.1 FISH语言的语法规则 93

4.1.1 命令行 93

4.1.2 函数名、变量名和潜在的冲突 94

4.1.3 变量作用范围 99

4.1.4 函数组成、赋值和调用格式 99

4.1.5 数据类型 101

4.1.6 算术表达式和类型转换 102

4.1.7 字符串 102

4.1.8 删除和重定义FISH函数 103

4.1.9 FISH控制语句 104

4.2 FLAC与FISH交互作用 106

4.2.1 FISH调用 106

4.2.2 FLAC明确定义的标量变量 107

4.2.3 网格点变量与单元变量 107

4.2.4 应变计算 108

4.2.5 Table特殊函数 108

4.2.6 直接访问内存的特殊函数 109

4.2.7 FISH的输入/输出程序 109

第5章 采用FLAC建模计算的步骤及简单实例分析 111

5.1 简单的隧道分析 111

5.2 条基试验 112

5.3 马蹄形隧道的建立 115

5.4 倾斜节理的产生 116

5.5 简单边坡的生成 117

5.6 二级网格的连接 118

5.7 关于破坏的解释 120

5.8 地表沉降计算分析 121

第6章 采用FLAC 3D建模计算的步骤及简单实例分析 125

6.1 简单的基坑开挖问题 125

6.2 网格的合并连接 126

6.3 界面的形成 127

6.4 隧道的生成 128

6.5 复杂隧道的生成 130

6.6 模型材料问题 140

6.7 交界面的合并连接问题 142

6.8 初始应力条件问题 144

6.9 破坏问题分析 146

第7章 基础工程问题的数值计算 147

7.1 莫尔-库仑材料上的条形及圆形基础计算 147

7.1.1 问题描述 148

7.1.2 理论解 148

7.1.3 建模过程 149

7.1.4 建模数据文件 150

7.1.5 结果及讨论 152

7.2 剑桥黏土排水与不排水三轴压缩的数值模拟 156

7.2.1 问题描述 156

7.2.2 理论解 156

7.2.3 FLAC模型 158

7.2.4 建模数据文件 159

7.2.5 结果及讨论 169

7.3 钻孔的孔隙弹性响应分析 172

7.3.1 问题描述 172

7.3.2 理论解 172

7.3.3 模型 174

7.3.4 建模数据文件 175

7.3.5 结果讨论 183

第8章 边坡问题的数值计算 186

8.1 边坡稳定性系数的求解 186

8.1.1 问题描述 186

8.1.2 建模过程 186

8.1.3 建模数据文件 186

8.1.4 结果及讨论 187

8.2 岩石边坡稳定性分析 188

8.2.1 问题描述 188

8.2.2 建模过程 189

8.2.3 建模数据文件 190

8.2.4 结果及讨论 191

8.3 竖向及水平荷载作用下混凝土桩计算 192

8.3.1 问题描述 192

8.3.2 建模过程 193

8.3.3 建模数据文件 196

8.3.4 结果及讨论 204

第9章 基坑工程相关问题的数值计算 205

9.1 盾构井的开挖及稳定性研究 205

9.1.1 问题描述 205

9.1.2 建模过程 207

9.1.3 结果及讨论 207

9.2 基坑开挖过程中的渗流问题 211

9.2.1 问题描述 211

9.2.2 建模过程 212

9.2.3 建模数据文件 213

9.2.4 结果及讨论 215

9.3 平安国际金融中心深基坑开挖对邻近地铁车站影响研究 217

9.3.1 问题描述 217

9.3.2 建模过程 218

9.3.3 结果及讨论 221

第10章 地铁施工相关问题的数值分析 247

10.1 在盾构法隧道基础上扩挖地铁车站的数值分析 247

10.1.1 问题描述 247

10.1.2 工程概况 247

10.1.3 建模过程 248

10.1.4 双隧道施工引起地表沉降的模拟 249

10.1.5 双隧盾构基础上扩挖成站施工引起地表沉降的模拟 251

10.2 地铁隧道穿越高层建筑桩基托换工程分析 253

10.2.1 工程概况 253

10.2.2 动态施工三维数值分析模型建立 254

10.2.3 地铁隧道穿越桩基施工数值模拟优化 257

10.2.4 地铁隧道穿越桩基区力学行为分析 261

10.2.5 桩基托换方案研究与关键施工技术 263

10.2.6 桩基托换工程的实测分析与效果评价 266

10.3 FLAC 3D二次开发——地铁施工诱发地层沉降分析 268

10.3.1 单隧道施工过程模拟及其诱发地层环境损伤分析的自动建模 269

10.3.2 地铁隧道下穿建筑基础诱发地层变形空间效应的实例分析 273

10.3.3 双隧道施工过程模拟及其诱发地层环境损伤预测的自动建模 278

10.3.4 地铁平行双隧道开挖的应用实例分析 282

第11章 矿山巷道开挖相关问题的数值分析 286

11.1 矿柱受压问题 286

11.1.1 问题的描述 286

11.1.2 建模过程 286

11.1.3 结果讨论 287

11.2 倾斜地层中巷道开挖的数值分析 287

11.2.1 问题的描述 287

11.2.2 建模过程 288

11.2.3 结果讨论 290

11.3 破碎岩体中巷道的维修与支护的数值分析（实例） 290

11.3.1 工程背景及问题描述 290

11.3.2 建模过程 291

11.3.3 结果讨论 293

11.4 晋煤集团赵庄二号井1305工作面数值模拟分析 293

11.4.1 工程背景及问题描述 293

11.4.2 建模过程 294

11.4.3 结果讨论 297

参考文献 306