FLAC\FLAC3D基礎(chǔ)與工程實(shí)例

前言
第1章 FIAC／FIAC3D的功能與特性
1．1 FIAC／FIAC3D簡(jiǎn)介
1．2 FIAC／FIAC3D的主要特點(diǎn)
1．2．1 FIAC／FIAC3D的使用特征
1．2．2 FIAC／FIAC3D的計(jì)算特征
1．2．3 FIAC／FIAC3D的求解流程
1．3 FIAC／FIAC3D的應(yīng)用范圍
1．4 FIAC／FIAC3D的不足

第2章 FIAC3D快速入門(mén)
2．1 初識(shí)FIAC3D
2．1．1 圖形界面
2．1．2 分析的基本組成部分
2．1．3 簡(jiǎn)單分析命令概要
2．1．4 文件類(lèi)型
2．1．5 結(jié)果輸出
2．2 簡(jiǎn)單示例
2．3 收斂標(biāo)準(zhǔn)
2．3．1 常用收斂標(biāo)準(zhǔn)
2．3．2 自定義收斂標(biāo)準(zhǔn)
2．4 求解過(guò)程中有關(guān)變量的解釋
2．4．1 不平衡力
2．4．2 網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)速度
2．4．3 塑性區(qū)標(biāo)識(shí)
2．4．4 歷時(shí)曲線(xiàn)
2．5 本章 小結(jié)

第3章 FIAC快速入門(mén)
3．1 概述
3．1．1 使用界面介紹
3．1．2 網(wǎng)格和節(jié)點(diǎn)
3．1．3 修改程序內(nèi)存
3．2 一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)例
3．2．1 問(wèn)題描述
3．2．2 啟動(dòng)FIAC
3．2．3 建立網(wǎng)格
3．2．4 定義材料
3．2．5 定義邊界條件
3．2．6 重力設(shè)置
3．2．7 初始應(yīng)力計(jì)算
3．2．8 保存狀態(tài)文件
3．2．9 查看初始應(yīng)力計(jì)算結(jié)果
3．2．10 查看最大不平衡力
3．2．I1 實(shí)施開(kāi)挖
3．2．12 設(shè)置歷史變量
3．2．13 開(kāi)挖計(jì)算并保存
3．2．14 后處理
3．3 文件系統(tǒng)
3．4 功能模塊介紹
3．4．1 BuiId選項(xiàng)卡——建立網(wǎng)格
3．4．2 AIter選項(xiàng)卡——修改網(wǎng)格
3．4．3 MateriaI選項(xiàng)卡——材料賦值
3．4．4 InSitu選項(xiàng)卡——初始條件和邊界條件
3．4．5 Structure選項(xiàng)卡——結(jié)構(gòu)單元
3．4．6 IItiIity選項(xiàng)卡——應(yīng)用功能
3．4．7 Settings選項(xiàng)卡——計(jì)算設(shè)置
3．4．8 PIot選項(xiàng)卡——后處理
3．4．9 Run選項(xiàng)卡——求解
3．5 應(yīng)用實(shí)例——路堤堆載的模擬
3．5．1 問(wèn)題描述
3．5．2 建立網(wǎng)格
3．5．3 材料賦值
3．5．4 邊界條件
3．5．5 初始應(yīng)力計(jì)算
3．5．6 路堤堆載的模擬
3．5．7 后處理
3．6 本章 小結(jié)

第4章 計(jì)算原理與本構(gòu)模型
4．1 計(jì)算基本原理
4．1．1 有限差分法
4．1．2 混合離散法
4．1．3 求解過(guò)程
4．2 本構(gòu)模型
4．2．1 空模型
4．2．2 彈性模型
4．2．3 塑性模型
4．2．4 本構(gòu)模型的選擇
4．2．5 本構(gòu)模型的執(zhí)行方式
4．3 本章 小結(jié)

第5章 FIAC3D的網(wǎng)格建模方法
5．1 網(wǎng)格生成器及應(yīng)用
5．1．1 基本形狀網(wǎng)格的特征
5．1．2 基本形狀網(wǎng)格的建立
5．1．3 基本形狀網(wǎng)格的連接與分離
5．1．4 FISH在網(wǎng)格建模中的應(yīng)用
5．1．5 應(yīng)用實(shí)例——層狀邊坡三維網(wǎng)格的生成
5．2 其他軟件的網(wǎng)格導(dǎo)入
5．2．1 FIAC3D的網(wǎng)格單元數(shù)據(jù)形式
5．2．2 與其他軟件的導(dǎo)入接口以ABAQUS為例
5．3 本章 小結(jié)

第6章 FIAC3D的后處理
6．1 概述
6．2 基本后處理功能
6．2．1 PIOT命令的格式
6．2．2 PIOT圖形的輸出
6．2．3 初始應(yīng)力計(jì)算結(jié)果的后處理
6．2．4 查看施加載荷后計(jì)算結(jié)果的后處理
6．3 其他軟件的后處理——TecpIot
6．4 本章 小結(jié)

第7章 初始地應(yīng)力場(chǎng)的生成及應(yīng)用
7．1 初始地應(yīng)力場(chǎng)生成方法
7．1．1 彈性求解法
7．1．2 更改強(qiáng)度參數(shù)的彈塑性求解法
7．1．3 分階段彈塑性求解法
7．2．1 個(gè)簡(jiǎn)單的例子
7．2．1 設(shè)置初始應(yīng)力的彈塑性求解
7．2．2 存在靜水壓力的初始地應(yīng)力場(chǎng)生成
7．2．3 水下建筑物的初始應(yīng)力場(chǎng)生成
7．2．4 深埋工程的初始應(yīng)力場(chǎng)生成
7．3 應(yīng)用實(shí)例——路基施工過(guò)程模擬
7．3．1 問(wèn)題描述
7．3．2 模型建立
7．3．3 初始應(yīng)力計(jì)算
7．3．4 施工過(guò)程模擬
7．3．5 繪制沉降曲線(xiàn)
7．4 本章小結(jié)

第8章 FISH語(yǔ)言
8．1 兩個(gè)問(wèn)題
8．2 從最簡(jiǎn)單的程序開(kāi)始
8．3 基本知識(shí)
8．3．1 函數(shù)與變量
8．3．2 數(shù)據(jù)類(lèi)型
8．4 主要語(yǔ)句
8．4．1 選擇語(yǔ)句
8．4．2 條件語(yǔ)句
8．4．3 循環(huán)語(yǔ)句
8．4．4 命令語(yǔ)句
8．5 內(nèi)置變量與函數(shù)
8．5．1 變量與函數(shù)的類(lèi)型
8．5．2 單元遍歷與節(jié)點(diǎn)遍歷
8．6 應(yīng)用實(shí)例
8．6．1 讓土體的模量隨小主應(yīng)力變化
8．6．2 分級(jí)加載的施加與監(jiān)測(cè)
8．6．3 獲得最大位移的大小及發(fā)生位置
8．6．4 得到主應(yīng)力差云圖
8．7 編程與查錯(cuò)技巧
8．7．1 編程技巧
8．7．2 查錯(cuò)方法
8．8 本章 小結(jié)

第9章 接觸面
9．1 概述
9．2 基本理論
9．2．1 FIAC3D中接觸面的基本理論
9．2．2 FIAC中的接觸面理論
9．3 FIAC3D接觸面幾何模型的建立
9．3．1 移來(lái)移去法
9．3．2 導(dǎo)來(lái)導(dǎo)去法
9．3．3 切割模型法
9．3．4 接觸面建立所存在的問(wèn)題
9．4 FIAC接觸面幾何模型的建立
9．5 接觸面參數(shù)的選取
9．5．1 接觸面參數(shù)的確定
9．5．2 接觸面參數(shù)的影響
9．6 單樁靜載荷試驗(yàn)?zāi)M
9．7 與接觸面有關(guān)的常用命令
9．8 本章 小結(jié)

第10章 結(jié)構(gòu)單元及應(yīng)用
10．1 概述
10．1．1 基本術(shù)語(yǔ)
10．1．2 幾何模型的建立
10．1．3 結(jié)構(gòu)單元的連接
10．1．4 邊界條件與初始條件
10．1．5 局部坐標(biāo)系與符號(hào)約定
10．2 結(jié)構(gòu)單元的基本原理
10．2．1 梁(beam)單元
10．2．2 錨索(cabIe)單元
10．2．3 樁(piIe)單元
10．2．4 殼(sheII)單元
10．2．5 土工格柵(geogrid)單元
10．2．6 初襯(Iiner)單元
10．3 后處理
10．3．1 結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的輸出信息及歷史變量
10．3．2 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的輸出信息及歷史變量
10．4 應(yīng)用實(shí)例
10．4．1 使用梁?jiǎn)卧M(jìn)行開(kāi)挖支護(hù)
10．4．2 關(guān)于預(yù)應(yīng)力錨桿的模擬
10．4．3 結(jié)構(gòu)單元的動(dòng)力響應(yīng)
10．5 本章 小結(jié)

第11章 非線(xiàn)性動(dòng)力反應(yīng)分析
11．1 概述
11．1．1 與等效線(xiàn)性方法的關(guān)系
11．1．2 FIAC3D動(dòng)力計(jì)算采用的本構(gòu)模型
11．2 動(dòng)力時(shí)間步
11．3 動(dòng)態(tài)多步
11．4 動(dòng)力載荷和邊界條件
11．4．1 動(dòng)力載荷的類(lèi)型與施加方法
11．4．2 邊界條件的設(shè)置
11．4．3 地震載荷的輸入
11．5 力學(xué)阻尼
11．5．1 瑞利阻尼(RayIeigh damping)
11．5．2 局部阻尼(Ioca1 damping)
11．5．3 滯后阻尼(Hysteretic damping)
11．5．4 關(guān)于阻尼設(shè)置的一些討論
11．6 網(wǎng)格尺寸的要求
11．7 輸入載荷的校正
11．7．1 濾波
11．7．2 基線(xiàn)校正
11．8 動(dòng)孔壓模型與土體的液化
11．9 完全非線(xiàn)性動(dòng)力耦合分析步驟
11．10 應(yīng)用實(shí)例——振動(dòng)臺(tái)液化試驗(yàn)?zāi)M
11．10．1 計(jì)算模型及參數(shù)
11．10．2 計(jì)算過(guò)程
11．10．3 計(jì)算結(jié)果與分析
11．I1 本章 小結(jié)

第12章 流一固相互作用分析
12．1 概述
12．2 流固相互作用的兩種計(jì)算模式
12．2．1 無(wú)滲流模式
12．2．2 滲流模式
12．3 流體分析的參數(shù)和單位
12．3．1 滲透系數(shù)
12．3．2 密度
12．3．3 流體模量
12．3．4 孔隙率
12．3．5 飽和度
12．3．6 流體的抗拉強(qiáng)度
12．4 流體邊界條件
12．4．1 透水邊界與不透水邊界
12．4．2 其他滲流條件
12．4．3 關(guān)于流體邊界條件的討論
12．5 流體問(wèn)題的求解
12．5．1 時(shí)標(biāo)(Time scaIe)
12．5．2 完全耦合分析方法的選擇
12．5．3 固定孔壓分析(有效應(yīng)力分析)
12．5．4 單滲流分析建立孔壓分布
12．5．5 無(wú)滲流——力學(xué)引起的孔壓
12．5．6 流固耦合分析
12．6 應(yīng)用實(shí)例
12．6．1 心墻土壩的滲流
12．6．2 真空預(yù)壓的簡(jiǎn)單模擬
12．7 本章 小結(jié)

第13章 自定義本構(gòu)模型
13．1 自定義本構(gòu)模型的實(shí)現(xiàn)
13．2 模型運(yùn)行方法
13．2．1 編譯項(xiàng)目
13．2．2 創(chuàng)建一個(gè)新的項(xiàng)目
13．2．3 選擇ReIease／Debug編譯選項(xiàng)
13．2．4 改變輸出文件名為自定義的DII
13．2．5 在項(xiàng)目中添加用戶(hù)自定義的源文件和頭文件
13．3 以Mohr CouIomb模型為例
13．3．1 頭文件(usermohr．b)
13．3．2 C++源文件(usermohr．cpp)
13．4 開(kāi)發(fā)實(shí)例——Duncan．Chang模型的開(kāi)發(fā)
13．4．1 理論描述
13．4．2 開(kāi)發(fā)流程
13．4．3 調(diào)試與驗(yàn)證
13．5 本章 小結(jié)

第14章 邊坡安全系數(shù)求解
14．1 強(qiáng)度折減法
14．1．1 基本原理
14．1．2 實(shí)現(xiàn)過(guò)程
14．2 應(yīng)用實(shí)例
14．2．1 安全系數(shù)求解
14．2．2 自編強(qiáng)度折減法的實(shí)現(xiàn)
14．3 強(qiáng)度折減法評(píng)述及使用建議
14．3．1 強(qiáng)度折減法評(píng)述
14．3．2 強(qiáng)度折減法使用建議
14．4 本章 小結(jié)

第15章 冰磧土邊坡穩(wěn)定性研究
15．1 概述
15．2 邊坡工程地質(zhì)模型
15．3 冰磧土抗剪強(qiáng)度參數(shù)研究
15．3．1 冰磧土的組成和結(jié)構(gòu)特性
15．3．2 抗剪強(qiáng)度參數(shù)研究思路
15．3．3 冰磧土結(jié)構(gòu)的元胞自動(dòng)機(jī)模擬
15．3．4 元胞自動(dòng)機(jī)模型的導(dǎo)入
15．3．5 三軸數(shù)值模擬試驗(yàn)
15．3．6 試驗(yàn)結(jié)果及分析
15．3．7 抗剪強(qiáng)度預(yù)測(cè)模型
15．4 邊坡穩(wěn)定性分析方法研究
15．4．1 邊坡穩(wěn)定性綜合分析方法構(gòu)建
15．4．2 簡(jiǎn)化一次二階矩法(Sfosm法)
15．4．3 邊坡穩(wěn)定的FIAC3D分析
15．4．4 邊坡可靠度分析
15．5 本章 小結(jié)

第16章 阪神地震液化大變形分析
16．1 前言
16．2 液化后流動(dòng)本構(gòu)模型及其在FIAC3D中的開(kāi)發(fā)
16．2．1 液化后流動(dòng)本構(gòu)模型
16．2．2 一般應(yīng)力條件下飽和砂土液化的判定準(zhǔn)則
16．2．3 開(kāi)發(fā)過(guò)程
16．2．4 PIFinn模型的開(kāi)發(fā)流程
16．2．5 液化狀態(tài)指示器的編寫(xiě)
16．3 前處理
16．3．1 模型尺寸及計(jì)算參數(shù)
16．3．2 地震波的調(diào)整
16．3．3 網(wǎng)格劃分
16．4 靜力計(jì)算結(jié)果
16．5 動(dòng)力計(jì)算結(jié)果
16．5．1 變形分析
16．5．2 液化區(qū)比較
16．6 本章 小結(jié)

第17章 抗液化排水樁的數(shù)值模擬
17．1 概述
17．2 前處理
17．2．1 網(wǎng)格建立與初始應(yīng)力生成
17．2．2 樁模型及接觸面單元的生成
17．3 震前初始應(yīng)力狀態(tài)的計(jì)算
17．4 動(dòng)力計(jì)算
17．4．1 動(dòng)力輸入
17．4．2 單元額外變量的定義
17．4．3 歷史變量的記錄
17．5 計(jì)算結(jié)果與分析
17．5．1 超孔壓比分析
17．5．2 超孔壓與豎直向有效應(yīng)力分析
17．6 本章 小結(jié)

第18章 深基坑工程分析
18．1 前言
18．1．1 工程概況
18．1．2 基坑圍護(hù)方案
18．2 計(jì)算模型及參數(shù)
18．3 分析過(guò)程
18．3．1 初始應(yīng)力計(jì)算
18．3．2 支護(hù)樁的施工
18．3．3 開(kāi)挖計(jì)算
18．4 計(jì)算結(jié)果分析
18．5 本章 小結(jié)

第19章 裝配式防波堤的變形分析
19．1 概述
19．2 分析思路
19．2．1 Beam單元
19．2．2 PiIe單元
19．2．3 Inter．face單元
19．3 施工過(guò)程的模擬
19．3．1 計(jì)算模型及參數(shù)
19．3．2 計(jì)算步驟
19．4 波浪載荷作用下結(jié)構(gòu)的變形分析
19．4．1 分析方法
19．4．2 波浪載荷的計(jì)算
19．4．3 波峰作用下的計(jì)算結(jié)果
19．4．4 波谷作用下的計(jì)算結(jié)果
19．5 計(jì)算結(jié)論與本章 小結(jié)

第20章 盾構(gòu)開(kāi)挖對(duì)軟粘土地層的擾動(dòng)模擬
20．1 概述
20．2 問(wèn)題描述
20．3 FIAC3D模擬隧道開(kāi)挖中若干問(wèn)題的解決
20．3．1 采用修正劍橋模型模擬軟粘土地層應(yīng)力應(yīng)變特性
20．3．2 流固耦合模擬隧道開(kāi)挖地層變形時(shí)效性
20．3．3 殼單元模擬隧道襯砌支護(hù)
20．4 計(jì)算文件
20．5 計(jì)算結(jié)果分析
20．6 本章 小結(jié)

第2I章 常見(jiàn)問(wèn)題及學(xué)習(xí)建議
21．1 常見(jiàn)問(wèn)題及其解答
21．2 常見(jiàn)錯(cuò)誤提示及其解決辦法
21．3 學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和建議
附錄A FIAC3D命令一覽
附錄B FIAC3D的FISH保留字
附錄C FLAC的FISH保留字
參考文獻(xiàn)