FLAC,FLAC3D基础与应用(结构单元)

1结构单元2FLAC3D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beamcablepileshellgeogridliner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34实际问题与FLAC模型（a）实际问题中的桩（b）FLAC3D中的桩单元结构节点node结构构件SELs结构单元xyzselpileid=1beg000end0010nseg45术语61.Zone可以模拟任何物体2.Zones对于弯矩的实现十分困难3.使用zone模拟结构时会产生数量众多的节点，同时建模复杂4.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？7SELLinks•SELnodes通过link与其他node或zone进行联系•两种类型的连接：node-zonenode-node•Link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)9Node-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SELs2.建立新node-nodelinkfromSELAtoSELB1.删除node-zonelinkonSELASELnodesconnecttogridorotherSELnodeswithlinks11●错误！连接SELs12连接SELs●正确！13Liner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hthbrB15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_apply(np,1)=f0endifnp=nd_next(np)endloopendsolveage1pile10000*sin(10*t)19结构的动力响应