FLAC,FLAC3D基础与应用(结构单元)

1,结构单元,2,FLAC3D中的结构单元,有限单元梁(beam)单元锚索(cable)单元桩(pile)单元锚杆:rockbolt壳(shell)单元格栅(geogrid)单元土工织物；土工格栅初衬(liner)单元,beam,cable,pile,shell,geogrid,liner,3,结构单元的应用,土与结构的相互作用桩基；基坑；边坡锚固地下硐室的支撑结构；采矿；盾构土工织物；土工合成材料结构不宜复杂岩土工程软件，不宜单纯的结构分析复杂结构的模拟很困难plot显示双向接触结构(挡土墙)FLAC3D3.1结构单元的厚度,4,实际问题与FLAC模型,selpileid=1beg000end0010nseg4,5,术语,6,Zone可以模拟任何物体Zones对于弯矩的实现十分困难使用zone模拟结构时会产生数量众多的节点，同时建模复杂如果不考虑结构小尺寸的细节响应（比如结构界面上的应力分布），则可以使用SEL来模拟结构,为什么使用SEL？,7,SELLinks,SELnodes通过link与其他node或zone进行联系两种类型的连接：node-zonenode-nodeLink有相应的属性(e.g.springs),Link可以与任何位置的grid进行联系，而不一定要与grid的坐标一致。,群桩=插秧,8,默认的连接属性,建模SEL结构模型时，程序自动建立结构node与zone的连接(node-zonelinks),9,Node-NodeLinks,SELnodes之间不会自动生成联系.必须手动设置node之间的联系(e.g.,beamandcable)这样才能使node产生相互作用.,10,连接SELs,2.建立新node-nodelinkfromSELAtoSELB,1.删除node-zonelinkonSELA,SELnodesconnecttogridorotherSELnodeswithlinks,11,错误！,连接SELs,12,连接SELs,正确！,13,Liner结构单元,三节点扁平有限单元每个节点有6个自由度3个移动，3个旋转能够抵抗膜及弯矩荷载能够承受主方向的拉压应力能够模拟管片与土体之间的分离及随后的重新接触能够模拟管片与土体之间的摩擦相互作用,法向,切向,14,隧道与土体的相互作用,半圆隧道直径3.25m上覆土层厚度5m计算范围3r土体弹性计算(K=30MPa,G=10MPa)参数化编程几何尺寸模型参数网格形状,ht,hb,r,B,15,计算步骤,模型网格,初始应力生成,施加管片,计算结果,16,管片的连接,冷连接弯矩和剪力不能直接在环与环间传递，只能通过其相邻的介质传递全连接相邻的Liner单元在连接处共用一个节点，连接处重叠单元不能发生移动或旋转结点连接即结点间的连接在6个方向的自由度上用弹簧来模拟，每个自由度都可具有一定的特性,通缝拼接,错缝拼接,17,连接方式的影响,变形结果,zr属性更改,6属性更改,注：变形放大200倍,18,结构的动力响应,configdynselpileid=1beg000end001selpilepropdens2400&Emod1.0e10Nu0.3XCArea0.3&XCJ0.16375XCIy0.00625XCIz0.01575&Per2.8CS_sK1.3e11CS_nK1.3e11&CS_nGapoffselnodefixxyzxryrzrranid=1selsetdampcombineddeff1whilesteppingf0=10000*sin(10*dytime)np=nd_headloopwhilenp#nullifnd_pos(np,1,3)=1nd_appl