FLAC/FLAC3D基礎(chǔ)與工程實例

出版時間:2009-1  出版社:水利水電出版社  作者:陳育民,徐鼎平 編著  頁數(shù):400  
Tag標(biāo)簽:無  

前言

  FLAC是國際通用的巖土工程專業(yè)分析軟件,具有強大的計算功能和廣泛的模擬能力,尤其在大變形問題的分析方面具有獨特的優(yōu)勢。軟件提供的針對巖土體和支護體系的各種本構(gòu)模型和結(jié)構(gòu)單元更突出了FLAC的“專業(yè)”特性,因此在國際巖土工程界非常流行。在國內(nèi),F(xiàn)LAC的應(yīng)用也日漸廣泛,擁有越來越多的用戶群,而相關(guān)學(xué)習(xí)材料還不夠豐富,本書為廣大的FLAC使用者提供了新的參考素材?! ∪珪譃槿腴T篇、專題篇和應(yīng)用篇,分別針對FLAC和FLAC3D的基礎(chǔ)知識、專題模塊和工程應(yīng)用做了系統(tǒng)介紹。站在初學(xué)者的立場講解復(fù)雜的軟件應(yīng)用方法是本書的最大特色,書中不乏大量簡單卻具有說明性的小算例,用以描述煩瑣的軟件命令和計算功能,通過循序漸進的學(xué)習(xí),使讀者盡快掌握軟件的使用方法和基本命令。同時,本書還提供了巖土工程中常見工程的應(yīng)用范例,為讀者進一步開展軟件的應(yīng)用實踐提供參考。全書涉及靜力分析、動力分析、接觸分析、流固耦合分析、二次開發(fā)等眾多領(lǐng)域,既考慮到初學(xué)者的入門需求,又對已具有一定基礎(chǔ)的讀者提供引導(dǎo)和建議,是FLAC和FLAC3D軟件愛好者和使用者值得參考的圖書?! ∽髡咧魂愑袷俏乙郧爸笇?dǎo)的博士生,在河海大學(xué)學(xué)習(xí)期間,他勤奮好學(xué),品學(xué)兼優(yōu),通過博士期間的學(xué)習(xí),他在FI,AC和FLAC3D軟件應(yīng)用方面積累了一定的實踐經(jīng)驗,尤其擅長利用FLAC進行非線性動力分析、本構(gòu)模型的二次開發(fā)和流固耦合問題的求解。該書是陳育民和徐鼎平等寶貴經(jīng)驗的總結(jié),相信不管是初學(xué)者還是具有一定使用經(jīng)驗的用戶,都將從本書中獲益。

內(nèi)容概要

本書系統(tǒng)地介紹了FLAC/FLAc3D軟件的操作方法、基本理論和工程應(yīng)用。全書分為三大部分共21章,即入門篇(第1~7章)、專題篇(第8~14章)和應(yīng)用篇(第15~20章)。入門篇的主要對象是軟件的初學(xué)者,主要介紹軟件的功能與特性、FLAC和FLAC3D的入門知識、前后處理的基本方法以及初始應(yīng)力的生成方法等,通過這些章節(jié)的學(xué)習(xí)可以使初學(xué)者達到快速入門的目的。專題篇主要針對FLAC3D中的一些常用功能做較深入的探討,包括接觸面、結(jié)構(gòu)單元、動力分析、流固耦合分析、自定義本構(gòu)模型以及邊坡安全系數(shù)求解等,通過這些專題章節(jié)的學(xué)習(xí),讀者可以了解特定問題的解決方法和基本思路。應(yīng)用篇介紹FLAC和FLAC3D在巖土工程領(lǐng)域中的應(yīng)用實例,包括冰漬土邊坡穩(wěn)定性分析、阪神地震的液化大變形分析、抗液化排水樁的抗震分析、深基坑開挖分析、板樁碼頭的變形分析、盾構(gòu)隧道開挖的數(shù)值模擬等,這些實例囊括了所有專題章節(jié)的內(nèi)容,具有較強的針對性和實用性,其中有些實例也是作者近年來的研究成果。另外,本書第21章還對FLAC/FLAC3D軟件學(xué)習(xí)過程中會遇到的一些常見問題、軟件的錯誤提示做了總結(jié),并對軟件學(xué)習(xí)提出一些建議。    本書所附光盤提供了書中所有章節(jié)涉及到的命令文件和計算結(jié)果,光盤中的文件是按照章節(jié)進行整理的,讀者可以方便地查閱各章中出現(xiàn)的命令文件。同時,光盤中還包含作者近幾年來在河海大學(xué)、同濟大學(xué)、東南大學(xué)、河南工業(yè)大學(xué)等高校做的FLAc/FLAC3D應(yīng)用交流的PPT文件,供讀者參考。    本書適合土木工程、水利工程、采礦工程等領(lǐng)域的工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)和參考。

書籍目錄

序前言第1章  FLAC/FLAC3D的功能與特性第2章  FLAC3D快速入門第3章  FLAC快速入門第4章  計算原理與本構(gòu)模型第5章  FLAC3D的網(wǎng)格建模方法第6章  FLAC3D的后處理第7章  初始地應(yīng)力場的生成及應(yīng)用第8章  FISH語言第9章  接觸面第10章  結(jié)構(gòu)單元及應(yīng)用第11章  非線性動力反應(yīng)分析第12章  流—固相互作用分析第13章  自定義本構(gòu)模型第14章  邊坡安全系數(shù)求解第15章  冰磧土邊坡穩(wěn)定性研究第16章  阪神地震液化大變形分析第17章  抗液化排水樁的數(shù)值模擬第18章  深基坑工程分析第19章  裝配式防波堤的變形分析第20章  盾構(gòu)開挖對軟粘土地層的擾動模擬第21章  常見問題及學(xué)習(xí)建議附錄A  FLAC3D命令一覽附錄B  FLAC3D的FISH保留字附錄C  FLAC的FISH保留字參考文獻

章節(jié)摘錄

  第1章 FLAC/FLAC3D的功能與特性  自R.w.clough1965年首次將有限元引入土石壩的穩(wěn)定性分析以來,數(shù)值模擬技術(shù)在巖土工程領(lǐng)域獲得了巨大的進步,并成功解決了許多重大工程問題。特別是個人電腦的出現(xiàn)及其計算性能的不斷提高,使得分析人員在室內(nèi)進行巖土工程數(shù)值模擬成為可能,也使得數(shù)值模擬技術(shù)逐漸成為巖土工程研究和設(shè)計的主流方法之一?! ?shù)值模擬技術(shù)的優(yōu)勢在于有效延伸和擴展了分析人員的認知范圍,為分析人員洞悉巖土體內(nèi)部的破壞機理提供了強有力的可視化手段。因此,優(yōu)秀的巖土工程數(shù)值模擬軟件須在專業(yè)性、可視化及信息輸出等方面做到相對完備,方能使分析人員專注于工程實際問題的研究、分析和解決。FLAC系列軟件的出現(xiàn),為巖土工程研究工作者提供了一款功能強大的數(shù)值模擬工具?! ”菊乱c:  ? FLAC/FLAC3D的主要特點  ? FLAC/FLAC3D的不足之處  1.1 FLAC/FLAC3D簡介  FLAC(Fast Lagrangian Analysis ofContinua)是由Itasca公司研發(fā)推出的連續(xù)介質(zhì)力學(xué)分析軟件,是該公司旗下最知名的軟件系統(tǒng)之一。FLAC目前已在全球七十多個國家得到廣泛應(yīng)用,在國際土木工程(尤其是巖土工程)學(xué)術(shù)界和工業(yè)界享有盛譽?! LAC有二維和三維計算軟件兩個版本,即FLAC2D(1984)和FLAC3D(1994)。這里進行一下說明,本書在闡述軟件系列時,以FLAC統(tǒng)一稱謂FLAC2D FLAC3D:分述FLAC2D和FLAC3D時,F(xiàn)LAC僅指代FLAC2D。FLAC V3.0以前的版本為DOS版本,V2.5版本僅僅能夠使用計算機的基本內(nèi)存(64KB),因而求解的最大節(jié)點數(shù)僅限于2000個以內(nèi)。1995年,F(xiàn)LAC升級為V3.3的版本,由于能夠擴展內(nèi)存,因此大大增加了計算規(guī)模。FLAC目前已發(fā)展到V5.0版本。FLAC3D作為FLAC的擴展程序,不僅包括FLAC的所有功能,并且在其基礎(chǔ)上進行了進一步開發(fā),使之能夠模擬計算三維巖、土體及其他介質(zhì)中工程結(jié)構(gòu)的受力與變形形態(tài)。FLAC3D目前已發(fā)展到V3.1版本。  1.2 FLAC/FLAC3D的主要特點  FLAC/FLAC3D界面簡潔明了,特點鮮明,其使用特征和計算特征在眾多數(shù)值模擬軟件中別具一格。

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