书 名 | 隧道及地下工程FLAC解析方法 | 作 者 | 李围 |
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类 别 | 建筑结构 | 出版社 | 中国水利水电出版社 |
出版时间 | 2009年3月 | 页 数 | 259 页 |
开 本 | 16 开 | 装 帧 | 平装 |
ISBN | 9787508460420 | 版 次 | 1 |
前言
第1章 FLAC程序概述
1.1 FLAC程序简介
1.1.1 FLAC程序概述
1.1.2 ITASCA公司简介
1.1.3 使用手册介绍
1.1.4 本构模型、网格生成、边界和初始条件及操作方式
1.2 有限差分与其他数值方法的比较
1.2.1 岩土工程数值模拟方法
1.2.2 有限元法
1.2.3 有限体积法
1.2.4 有限差分法与其他数值方法的比较
1.3 FLAC程序在岩土工程中的应用概况
1.3.1 基础工程
1.3.2 隧道及地下工程
1.3.3 边坡工程
1.3.4 路基工程
1.4 本章小结
第2章 FLAC3D原理及入门指南
2.1 FLAC3D基本原理
2.1.1 概述
2.1.2 空间导数的有限差分近似
2.1.3 运动平衡方程
2.1.4 应变、应力及节点不平衡力
2.1.5 阻尼力
2.2 FLAC3D的有限差分方程
2.2.1 本构方程
2.2.2 有限差分方程
2.3 有限差分求解方法及FLAC3D步骤
2.3.1 有限差分求解方法
2.3.2 岩土工程FLAC3D求解过程
2.4 FLAC3D基本命令
2.4.1 格式与编辑
2.4.2 关键词range相关命令
2.4.3 常用命令
2.5 FISH语言入门
2.5.1 FISH简介
2.5.2 FISH入门知识
2.6 FLAC程序求解基本过程实例
2.6.1 圆形隧道开挖模拟计算
2.6.2 模型建立
2.6.3 自重应力场模拟计算
2.6.4 隧道开挖模拟计算
2.6.5 本实例的FLAC程序
2.7 本章小结
第3章 FLAC本构模型与单元
3.1 弹性模型和开挖模型
3.1.1 弹性模型
3.1.2 开挖模型
3.2 M-C和D-P塑性模型
3.2.1 Morh-Coulomb塑性模型
3.2.2 Drucker-Prager塑性模型
3.3 应变硬化一软化模型
3.3.1 应变硬化与软化模型
3.3.2 节理化模型
3.3.3 双线性应变硬化一软化的节理化模型
3.4 双屈服、剑桥和霍克布朗模型
3.4.1 双屈服模型
3.4.2 修正的剑桥粘土模型
3.4.3 霍克一布朗模型
3.5 梁、衬砌、锚索和桩单元
3.5.1 梁单元
3.5.2 衬砌单元
3.5.3 锚索单元
3.5.4 桩单元
3.6 二维单元
3.6.1 二维岩石锚杆单元
3.6.2 二维条形锚单元
3.6.3 二维支撑单元
3.7 三维单元
3.7.1 三维壳体结构单元
3.7.2 三维土工格栅单元
3.8 本章小结
第4章 FISH语言及建模技术
4.1 函数变量名定义规则
4.1.1 命令行
4.1.2 函数和变量名
4.2 函数变量操作
4.2.1 作用范围
4.2.2 数组
4.2.3 函数操作
4.2.4 函数删除与重定义
4.3 数据类型
4.3.1 基本类型
4.3.2 四则运算与类型转换
4.3.3 字符串
4.4 控制语句
4.4.1 选择
4.4.2 条件
4.4.3 循环
4.4.4 其他控制语句
4.5 网格生成
4.5.1 网格生成器建模
4.5.2 基于FISH编程的网格生成
4.6 边界条件
4.6.1 应力边界
4.6.2 位移边界
4.7 初始条件与加载顺序
4.7.1 初始条件
4.7.2 加载顺序
4.8 本章小结
第5章 隧道及地下工程设计与施工方法
5.1 隧道及地下工程发展概况
5.1.1 发展阶段
5.1.2 隧道及地下工程的用途
5.1.3 可持续发展的隧道及地下工程
5.1.4 隧道及地下工程发展概况
5.2 隧道及地下工程设计方法
5.2.1 隧道及地下工程设计分析力学模型
5.2.2 工程类比法
5.2.3 载荷一结构法
5.2.4 地层一结构法
5.3 隧道及地下工程施工方法概述
5.3.1 新奥法
5.3.2 浅埋暗挖法
5.3.3 明挖法及其变种方法
5.3.4 盾构法
5.3.5 沉管法
5.3.6 辅助工法
5.4 本章小结
第6章 双线铁路隧道施工过程分析
6.1 双线铁路隧道设计
6.1.1 横断面设计
6.1.2 防水设计
6.1.3 施工方案设计
6.2 V级围岩施工过程模拟
6.2.1 模型建立
6.2.2 自重应力场模拟计算
6.2.3 隧道左上部分开挖模拟计算
6.2.4.隧道左下部分开挖模拟计算
6.2.5 隧道右上部分开挖模拟计算
6.2.6 隧道右下部分开挖模拟计算
6.2.7 二衬施作模拟计算
6.3 IV级围岩施工过程模拟
6.3.1 F工,AC3D程序
6.3.2 计算结果
6.4.IIl级围岩施工过程模拟
6.4.1 FLAC3D程序
6.4.2 计算结果
6.5 本章小结
第7章 分离式公路隧道施工过程分析
7.1 分离式公路隧道设计
7.2 IV级围岩模型建立
7.2.1 建模考虑
7.2.2 右隧道网格生成
7.2.3 右隧道边界网格生成
7.2.4 完整模型网格生成
7.3 自重应力场模拟计算
7.3.1 FLAC3D程序
7.3.2 计算结果
7.4 左隧道施工模拟计算
7.4.1 上台阶施工
7.4.2 下台阶施工
7.4.3 施作左隧道二次衬砌
7.5 右隧道施工模拟计算
7.5.1 上台阶施工
7.5.2 下台阶施工
7.5.3 施作右隧道二次衬砌
7.6 本章小结
第8章 地铁盾构隧道施工过程分析
8.1 地铁盾构隧道设计
8.1.1 地铁盾构隧道的特点
8.1.2 盾构隧道施工过程模拟方法
8.1.3 盾构隧道设计
8.2 三维模型建立
8.3 施工过程模拟计算
8.3.1 自重应力场模拟计算
8.3.2 左隧道施工模拟计算
8.3.3 右隧道施工模拟计算
8.4 计算结果
8.4.1 自重应力场
8.4.2 左隧道施工
8.4.3 右隧道施工
8.5 本章小结
参考文献 2100433B
《隧道及地下工程FLAC解析方法》以工程实例的形式深入浅出地介绍FLAC原理及其在隧道及地下工程力学行为分析中的应用技术。内
容涵盖FLAC3D的基本原理,FISH语言入门指南及求解隧道及地下工程问题的基本过程,FLAC本构模型与单元,FISH语言及建模技术,隧道及地下工程设计与施工方法。书
中重点介绍采用FLAC3D程序进行隧道及地下工程力学行为分析的工程实例,包括双线铁路隧道施工过程数值模拟分析、分离式公路隧道施工过程数值模拟分析和地铁盾构隧道施工过程分析及施工过程三维仿真分析。
《隧道及地下工程FLAC解析方法》是作者多年应用FLAC程序进行隧道及地下工程力学分析的成果总结,书中给出应用过程中的关键知识点和注意事项。同时,《隧道及地下工程FLAC解析方法》附有所有实例的FLAC命令流程序,可供读者免费下载。
地下工程防水的方法:(1)外防外贴法施工外防外贴防水法,即在底板垫层上铺设卷材防水层,并在围护结构墙体施工完成后,再将立面卷材(防水层)直接铺贴在围护结构的外墙面,然后采取保护措施的施工方法。其优点是...
岩土主要是研究土和地基的. 地下工程是研究地下结构的,比如隧道结构、地下室结构等等。 岩土工程:是欧美国家于20世纪60年代在土木工程实践中建立起来的一种新的技术体制。岩土工程是以求解岩体与土体工程...
一般情况下,大学考取的证件都不会太有价值,如果想考的话可以考一下。.首先,建议先把大学英语四六级,计算机二级过了,毕竟这个都是基础证件,以后无论评职称、工作、考研都会看这个的。其次,可以考一个auto...
2-1定义一个 FISH 函数 .................................................................................................................. 2 2-2使用一个变量 ............................................................................................................................ 2 2-3对变量和函数的理解 ................................................................................................................ 2
第二章 命令流按照顺序进行 2-1 定义一个 FISH 函数 new def abc abc = 25 * 3 + 5 End print abc 2-2 使用一个变量 new def abc hh = 25 abc = hh * 3 + 5 End Print hh Print abc 2-3 对变量和函数的理解 new def abc hh = 25 abc = hh * 3 + 5 End set abc=0 hh=0 print hh print abc print hh new def abc abc = hh * 3 + 5 end set hh=25 print abc set abc=0 hh=0 print hh print abc print hh 2-4 获取变量的历史记录 new gen zone br
《FLAC\FLAC3D基础与工程实例》系统地介绍了FLAC/FLAc3D软件的操作方法、基本理论和工程应用。《FLAC\FLAC3D基础与工程实例》分为三大部分共21章,即入门篇(第1~7章)、专题篇(第8~14章)和应用篇(第15~20章)。入门篇的主要对象是软件的初学者,主要介绍软件的功能与特性、FLAC和FLAC3D的入门知识、前后处理的基本方法以及初始应力的生成方法等,通过这些章节的学习可以使初学者达到快速入门的目的。专题篇主要针对FLAC3D中的一些常用功能做较深入的探讨,包括接触面、结构单元、动力分析、流固耦合分析、自定义本构模型以及边坡安全系数求解等,通过这些专题章节的学习,读者可以了解特定问题的解决方法和基本思路。应用篇介绍FLAC和FLAC3D在岩土工程领域中的应用实例,包括冰渍土边坡稳定性分析、阪神地震的液化大变形分析、抗液化排水桩的抗震分析、深基坑开挖分析、板桩码头的变形分析、盾构隧道开挖的数值模拟等,这些实例囊括了所有专题章节的内容,具有较强的针对性和实用性,其中有些实例也是作者近年来的研究成果。另外,本书第21章还对FLAC/FLAC3D软件学习过程中会遇到的一些常见问题、软件的错误提示做了总结,并对软件学习提出一些建议。
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《FLAC\FLAC3D基础与工程实例》适合土木工程、水利工程、采矿工程等领域的工程技术人员学习和参考。
通过《FLAC\FLAC3D基础与工程实例》的学习,可以掌握FLAC和FLAC3D的入门知识、前后处理的基本方法以及初始应力的生成方法等。接着可以学习到FLAC3D接触面、结构单元、动力分析、流固耦合分析、自定义本构模型以及边坡安全系数求解等。最后通过丰富的实例讲解FLAC和FLAC3D在岩土工程领域中的应用,包括冰渍土边坡稳定性分析、阪神地震的液化大变形分析、抗液化排水桩的抗震分析、深基坑开挖分析、板桩码头的变形分析、盾构隧道开挖的数值模拟等,这些实例囊括了所有专题章节的内容,具有较强的针对性和实用性,其中部分实例是作者近年来的研究成果。《FLAC\FLAC3D基础与工程实例》最后还对FLAC/FLAC3D学习中可能遇到的常见问题进行了总结。
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前言
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 148
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 2100433B