FLAC3D模拟实例循环开挖与支护

FLAC3D模拟实例循环开挖与支护n

res ini.sav

set geometry=0.001

ini ydis0

ini xdis0

ini zdis0

ini yvel0

ini xvel0

ini zvel0

m m

prop bulk 4.0e9shear 2.5e9fri32coh 2.0e6& range grou diban-shayan

;

prop bulk 1.8e9shear 1.2e9fri25coh 1.0e6& range grou diban-niyan any grou hangdao any

;

prop bulk 1.2e9shear0.8e9fri22coh0.8e6& range grou diban-gentuyan

;

prop bulk 1.9e9shear 1.3e9fri24coh 1.0e6& range grou diban-tniyan

;

prop bulk0.7e9shear0.8e9fri21coh0.7e6& range grou mc any grou gzm any

;

prop bulk 3.0e9shear 2.5e9fri30coh 1.8e6& range grou dingban-fenshayan

;

prop bulk 1.5e9shear 1.2e9fri25coh 1.1e6& range grou dingban-niyan

;

prop bulk 3.5e9shear 2.5e9fri34coh 1.4e6& range grou dingban-shayan

;添加接触面

gen separate gzm

interface1wrap mc gzm

interface2wrap dingban-fenshayan gzm interface1prop kn20e9ks10e9tens1e9 interface2prop kn20e9ks10e9tens1e9

set mech ratio=5e-4

def excav_mc

loop n(excav_p,excav_p_z+cut_liang)

;每次开挖量

cut_0=excav_p

cut_1=excav_p+cut_liang

;开挖

command

m null range grou gzm z cut_0cut_1

step100

end_command

n=excav_p+cut_Liang

excav_p=excav_p+cut_Liang

;条件判断保存文件,这里判断条件必须和cut_liang对应上，否则不能得到想要的文件。

if cut_1=40then

command

save kwmc40m.sav

end_command

end_if

end_loop

end

;每次需要修改

set cut_liang=5excav_p=0excav_p_z=80

excav_mc

solve

pl block grou

pl add axes red

pl set rotation9000

save kwmc2.sav

call kwhdno.txt

;n

;res kwmc.sav

ini ydis0

ini xdis0

ini zdis0

ini yvel0

ini xvel0

ini zvel0

set large

set mech ratio=5e-4

pl cont ydis shad on outline on

his gp ydis901740;40m处巷道巷道顶部中点

his gp xdis77.7514.7540;40m处巷道巷道左帮中点

his gp xdis82.2514.7540;40m处巷道巷道右帮中点

def excav_hangdao

loop n(excav_p,excav_p_z+cut_liang)

;每次开挖量

cut_0=excav_p

cut_1=excav_p+cut_liang

;开挖

command

m null range grou hangdao z cut_0cut_1

step50

end_command

n=excav_p+cut_Liang

excav_p=excav_p+cut_Liang

;条件判断保存文件,这里判断条件必须和cut_liang对应上，否则不能得到想要的文件。

if cut_1=40then

command

save kwhdno40m.sav

end_command

end_if

end_loop

end

set cut_liang=8excav_p=0excav_p_z=80

excav_hangdao

solve

save kwhdno2.sav

call kwhdzh.txt

;n

;res kwmc2.sav

;pl set rot901800;从后视图看，零点面对着

;pl set rot9000;从前视图看，终点面对着

pl set rot907515

pl cont syy range grou hangdao

pl add sel geom node off fill on black blue;显示支护单元

;pl add sel geom cable blue

;sel set damp combined

;sel liner prop slide on

;添加接触面

;gen separate2

;inter1wrap12

;inter2wrap32

;inter1face range plane norm010ori011.08150dist 0.1

;inter2face range plane norm010ori010.71930dist 0.1

;interface1prop kn1e10ks1e10

;interface2prop kn1e10ks1e10

set large

ini ydis0

ini xdis0

ini zdis0

ini yvel0

ini xvel0

ini zvel0

set large

set mech ratio=5e-4

his gp ydis901740;40m处巷道巷道顶部中点

his gp xdis77.7514.7540;40m处巷道巷道左帮中点

his gp xdis82.2514.7540;40m处巷道巷道右帮中点

;监控锚杆索命令

;his sel cable force x y z

;his sel cable stress x y z

;his sel cable grout stress x y z;监控锚杆索构件端部水泥浆应力(端部)

;his sel cable grout slip x y z;滑动状态（端部）（0未屈服1正在屈服2曾屈服）

;his sel cable grout disp x y z;监控锚杆索构件端部在水泥浆中的位移

;———————————————————————————————————;—————————————————————————————————————————————

;锚杆（索）、初撑参数及剖面位置参数

;

; ;—————————————————————————————————————————————;———————————————————————-————————————

def maogan_canshu

cable_seg=10;构件数

emod_e=180e9;弹性模量

xcarea_x=3.46185e-4;锚杆（索）横截面积ytens_y=25e4;抗拉强度

gr_per_gp=0.11;水泥浆外圈长度

gr_k_gk=6e6;单位长度上水泥浆刚度

gr_fric_gf=30.0;水泥浆摩擦角

gr_coh_gc=1.0e5;单位长度上水泥浆的粘结力;ycomp_y=;抗压强度

end

def maosuo_canshu

s_cable_seg=12;构件数

emod__e=200e9;弹性模量

xcarea__x=3.46185e-4;锚杆（索）横截面积ytens__y=35e4;抗拉强度

gr_per__gp=0.11;水泥浆外圈长度

gr_k__gk=6e6;单位长度上水泥浆刚度

gr_fric__gf=30;水泥浆摩擦角

;gr_coh__gc=;单位长度上水泥浆的粘结力;ycomp__y=;抗压强度

maogan_canshu maosuo_canshu

def maogan(suo)_p ;锚杆位置

;maogan1

xp1=77.75

yp1=14.0

xp1_2=72.25

yp1_2=14.0

;maogan2

xp2=77.8686

yp2=15.4709

xp2_2=75.5004

yp2_2=16.2719

;maogan3

xp3=79.0593

yp3=16.7939

xp3_2=78.0140

yp3_2=19.0649

;maogan4

xp4=80.9407

4=16.7939

xp4_2=81.9680 yp4_2=19.0649 ;maogan5

xp5=82.1314

yp5=15.4709

xp5_2=84.4996 yp5_2=16.2719 ;maogan6

xp6=82.25

yp6=14.0

xp6_2=84.75

yp6_2=14.0

;

;锚索位置

;maosuo1

xps1=77.75

yps1=13.3536 xps1_2=71.25 yps1_2=13.3536 ;maosuo2

xps2=77.75

yps2=14.75

xps2_2=71.25 yps2_2=14.75

;maosuo3

xps3=78.3554 yps3=16.2638 xps3_2=73.5264 yps3_2=20.6368 ;maosuo4

xps4=80.0

yps4=17.0

xps4_2=80.0

yps4_2=23.5

;maosuo5

xps5=81.6646 yps5=16.2638 xps5_2=86.4736 yps5_2=20.63668 ;maosuo6

xps6=82.25

yps6=14.75

xps6_2=88.75

yps6_2=14.75

;maosuo7

xps7=82.25

yps7=13.3336

xps7_2=88.75

yps7_2=13.3536

end

maogan(suo)_p

;

;

;开挖量、范围、支护排距控制等参数

def excav_canshu

cut_x=80.0

cut_y=14.75

cut_r=2.25;开挖巷道半圆拱的中心坐标及半径cut_zhiqiang=1.5;直墙壁高度

;

cut_0=0.0;开挖起始位置

cut_Liang=10;一次开挖量

cut_1=cut_0+cut_liang

excav_p_z=80.0;开挖终点位置

;

paiju=1.0;支护断面间的排距

first_p=0.0;开挖起始段第一排支护的位置，参数first_p需要根据前一开挖段剩下的排距大小调整

end

excav_canshu

gen separate hangdao;添加初衬liner或shell单元前需要产生一分离单元面

;开挖与支护

def excavandzhihu

excav_p=cut_0

loop n(excav_p,excav_p_z+2*cut_liang);（2是参数,防止循环跳出，未装锚杆索，下个循环中亦是如此）

;每次开挖量

cut_0=excav_p

cut_1=excav_p+cut_liang

;

;下面的参数是控制添加初衬单元范围，1.1为参数，可更改。zh_xx1=cut_x-1.09*cut_r;cut_x,cut_y是直墙半圆拱的圆心,cut_r是半径。控制x方向左范围

zh_xx2=cut_x+1.09*cut_r;控制x方向右范围

zh_yy1=cut_y-cut_zhiqiang;控制y方向下范围

zh_yy2=cut_y+1.1*cut_r;控制y方向上范围

zh_zz0=cut_0+0.0001;控制z方向起点（零点）面不能加初衬，终点面通过末尾delete取删除。

;

;开挖与初衬

command

;开挖巷道

m null range grou hangdao z cut_0cut_1

;安装混凝土初衬

;liner单元

;sel liner id1range grou diban-niyan z cut_0cut_1x zh_xx1zh_xx2y zh_yy1zh_yy2;注意range后的范围

;sel liner prop iso=(25e9,0.15)thick0.1;混凝土

;sel liner prop cs_nk8e8cs_sk=8e8cs_ncut=0.0cs_scoh 0.0cs_scohres0.0cs_sfric0.0

;sel nod fix x y z;固结所有节点.对称巷道有yr xr zr range x y z等。例子见p211

;shell单元

sel shell id1range grou diban-niyan z cut_0cut_1x zh_xx1 zh_xx2y zh_yy1zh_yy2

;sel shell id1elemtype=dkt crossdiag range grou……;薄膜单元，不抗弯，可取一。

sel shell prop isotropic(20e9,0.25)thick0.1range grou diban-niyan z cut_0&

cut_1x zh_xx1zh_xx2y zh_yy1zh_yy2;混凝土.

;sel node fix x y xr yr range x??y??;参考p200实例step50

end_command

;

;删除起点的初衬，这条命令可放在最后。

if cut_0=0then

command

sel delete shell range z(-0.5,0.1)

end_command

end_if

;

;添加锚杆索

loop z_p(first_p,cut_1+paiju);开挖段第一排支护的位置，参数first_p需要根据前一开挖段剩下的排距大小调整(2是参数)

command

;安装锚杆(附在网格上)

sel cable id1begin xp1yp1z_p end xp1_2yp1_2z_p nseg cable_seg

cable_seg

sel cable id1begin xp3yp3z_p end xp3_2yp3_2z_p nseg cable_seg

sel cable id1begin xp4yp4z_p end xp4_2yp4_2z_p nseg cable_seg

sel cable id1begin xp5yp5z_p end xp5_2yp5_2z_p nseg cable_seg

sel cable id1begin xp6yp6z_p end xp6_2yp6_2z_p nseg cable_seg

;sel cable id1begin xp7yp7z_p end xp7_2yp7_2z_p nseg cable_seg

;sel cable id1begin xp8yp8z_p end xp8_2yp8_2z_p nseg cable_seg

;sel cable id1begin xp9yp9z_p end xp9_2yp9_2z_p nseg cable_seg

;sel cable id1begin xp10yp10z_p end xp10_2yp10_2z_p nseg cable_seg

;sel cable id1begin xp11yp11z_p end xp11_2yp11_2z_p nseg cable_seg

;sel cable id1begin xp12yp12z_p end xp12_2yp12_2z_p nseg cable_seg

nseg cable_seg

;sel cable id1begin xp14yp14z_p end xp14_2yp14_2z_p nseg cable_seg

;sel cable id1begin xp15yp15z_p end xp15_2yp15_2z_p nseg cable_seg

;sel cable id1begin xp16yp16z_p end xp16_2yp16_2z_p nseg cable_seg

;sel cable id1begin xp17yp17z_p end xp17_2yp17_2z_p nseg cable_seg

;安装锚索(附在网格上)

sel cable id2begin xps1yps1z_p end xps1_2yps1_2z_p nseg s_cable_seg

sel cable id2begin xps2yps2z_p end xps2_2yps2_2z_p nseg s_cable_seg

sel cable id2begin xps3yps3z_p end xps3_2yps3_2z_p nseg s_cable_seg

sel cable id2begin xps4yps4z_p end xps4_2yps4_2z_p nseg s_cable_seg

sel cable id2begin xps5yps5z_p end xps5_2yps5_2z_p nseg s_cable_seg

sel cable id2begin xps6yps6z_p end xps6_2yps6_2z_p

nseg s_cable_

seg

sel cable id2begin xps7yps7z_p end xps7_2yps7_2z_p nseg s_cable_seg

;sel cable id2begin xps8yps8z_p end xps8_2yps8_2z_p nseg s_cable_seg

;sel cable id2begin xps9yps9z_p end xps9_2yps9_2z_p nseg s_cable_seg

;sel cable id2begin xps10yps10z_p end xps10_2yps10_2 z_p nseg s_cable_seg

;

;赋予锚杆（索）参数

sel cable pro emod emod_e xcarea xcarea_x gr_per gr_per_gp ytens ytens_y gr_k gr_k_gk range id1

sel cable pro emod emod__e xcarea xcarea__x gr_per gr_per__gp yten ytens__y gr_k gr_k__gk range id2

end_command

z_p=z_p-(1-paiju);这里（1-排距）理由？但命令正确，与实际相符。

end_loop

n=excav_p+cut_Liang

excav_p=excav_p+cut_Liang

;

;条件判断给锚杆（索）添加预紧力

if cut_0=0then

command

sel cable id1pre8e4

sel cable id2pre10e4

end_command

else

cut_00=cut_0+cut_liang

cut_11=cut_1+cut_liang

command

sel cable id1pre8e4range z cut_00cut_11

sel cable id2pre10e4range z cut_00cut_11

end_command

end_if

;

;条件判断保存文件,这里判断条件必须和cut_liang对应上，否则不能得到想要的文件。

if cut_1=60.0then

command

save kwhd60m.sav

end_command

Flac3D命令--完整经典版

实例分析命令： 1. X ，Y ，Z 旋转 Shift+ X ，Y ，Z 反向旋转 Gen zone ……；model ……；prop ……（材料参数）；set grav 0,0,-9.81（重力加速度） plot add block group red yellow 把在group 中的部分染成红色和黄色 plot add axes black 坐标轴线为黑色；print zone stress% K 单元应力结果输出 ini dens 2000 ran z a b （设置初始密度，有时不同层密度不同）；ini ……（设置初始条件）；fix ……（固定界面） set plot jpg ；set plot quality 100 ；plot hard file 1.jpg 图像输出（格式、像素、名称） plot set magf 1.0视图的放大倍数为1.0；plo con szz z 方向应力云图 2. ini z add -1 range group one 群one 的所有单元，在z 方向上向下移动1m ；然后合并 命令 gen merge 1e-5 range z 0此命令是接触面单元合并成一个整体，1e-5是容差 3. (基坑开挖步骤)：Step 1: create initial model state （建立初始模型）Step 2: excavate trench （开挖隧道） 4. group Top range group Base not 定义（群组Base 以外的为）群组Top 5. plot blo gro 使得各个群组不同颜色显示 6. （两个部分间设置界面；切割法）：gen separate Top 使两部分的接触网格分离 为两部分；interface 1 wrap Base Top 在（Base 和Top ）这两部分之间添加接触单元；plot create view_int 显示，并创建标题view_int ；plot add surface 显示表面；plot add interface red 界面颜色红色 7. （简单的定义函数及运行函数）new ；def setup 定义函数setup ；numy = 8定义常 量numy 为8；depth = 10.0 定义depth 为10；end 结束对函数的定义；setup 运行函数setup 8. （隧道生成）上部圆形放射性圆柱及下部块体单元体的建立，然后镜像。 9. 模拟模型的材料问题时为什么要去定义某个方向上的初始速度？— 10. 渐变应力施加：apply nstress -1e6 gradient 0,0,1e5 range z 3.464,0 plane dip 60 dd 270 origin .1 0 0；施加法向应力：apply nstress -1e6 range plane dip 60 dd 270 origin .1 0 0 11. d ip dd 确定平面位置使用：（纠结） 12. p rint gp position range id=14647 输出节点坐标 13. a pply sxx -10e6 gradient 0 , 0, 1e5 range z -100 , 0在这个求解方程中，z 为变量，所以xx σ为：65=-1010+10xx z σ?? ；原点（0,0,0） 14. f ree x range x -.1 .1 z 6.9 10.1放松x=0 平面上，z=7，10 这一部分在x 方向的约 束（可以在此处产生破坏） 15. 体积模量K 和剪切模量G 与杨氏模量及泊松比v 之间的转换关系如下： =3(1-2v)E K G=2(1+v) E 16. 一般而言，大多数问题可以采用FLAC 3D 默认的收敛标准（或称相对收敛标准），即当体 系最大不平衡力与典型内力的比率R 小于定值10-5；（也可由用户自定义该值，命令：

基于flac3D深基坑开挖模拟与支护设计

本科生毕业论文（设计）题目：基于flac3D深基坑开挖模拟与支护设计 指导教师: 职称: 评阅人: 职称:

摘要 随着城市化过程中不断涌现的高层建筑和超高层建筑以及城市地下空间的开发，深基坑工程越来越多，深基坑工程项目的规模和复杂性日益增大，给深基坑工程的设计和施工带来了更大的挑战。在这样的背景下，深基坑支护结构设计和变形量预测已成为岩土工程领域的重要研究课题之一。本文以武汉市万达广场深基坑工程作为研究对象，利用勘查资料和深基坑支护结构设计要求，比选合理的基坑支护方案并进行相应的计算设计。同时，本文针对深基坑工程变形量验算等难以解决的问题引用了flac3D数值模拟方法，对基坑开挖、支护结构施工进行全方位的模拟监测，将计算设计结果和模拟计算结果进行对比验算，得出比较合理的支护结构设计方案和变形量控制方案。 根据基坑实际情况和勘查资料，本文选择的围护方案为以大直径混凝土排桩、双排桩、角撑与对顶撑相结合的内支撑为主的多种联合支护方案，结合坡顶大面积卸土减载、坑内被动区加固的措施。计算部分主要设计计算大直径混凝土排桩（钻孔灌注桩）桩长、内力和配筋，而对卸土减载、内支撑结构、坑内被动区加固和降水设计只进行了简要的说明；flac3D模拟部分主要从建立模型、设置大直径混凝土排桩、放坡开挖、放坡坡面土钉施工、预应力锚索（代替内支撑）施工和基坑主体开挖为顺序进行建模计算，最后进行变形量监测、分析，输出桩单元、锚单元的内力分布情况并给出相应的结论与建议。 本文以常规计算和数值模拟相结合的方式进行参考对比，常规计算和数值模拟分析结果非常接近，给出了有效合理的安全系数。 关键词：深基坑支护设计flac3D模拟数值模拟

深基坑工程的二维plaxis模拟

深基坑工程的二维plaxis模拟 摘要：深基坑工程是一项涉及多个学科的复杂系统工程，对于上海地区的复杂软土，基坑的前期模拟计算非常重要，本文选用plaxis这种大型的综合岩土软件进行基坑开挖前的施工模拟，探讨有限元二维模拟基坑开挖的方法及意义。并对进一步应用到实践中提出一些意见。 关键词：plaxis 有限元法深基坑开挖支护 中图分类号:TU 46＋3 1 前言 基坑工程是一项综合技术性很强的复杂系统工程，它涉及岩土、结构、水文地质、工程地质等多个学科，虽然它是一项临时性工程，但其造价约占整个工程投资的三分之一。目前对深大基坑项目，在未开挖之前要进行反复的验算，以保证基坑的安全性，由于基坑工程涉及范围很广，从支护结构的设计到坑内外土体变形的控制，再到周围建筑和地下管线不均匀沉降的控制，以及地下水控制等等。这些问题在以往的模拟计算中都作了不同程度的简化，对结果都有一定的影响。利用plaxis有限元软件可以进行深基坑的开挖模拟，不仅可以计算支护结构的内力和变形，也可以考虑地下水的抽降，以及基坑周围土体和建筑物的变形情况，与实际工程符合较好。 2 基坑开挖的二维模拟方法 2.1 plaxis软件简介 Plaxis研制开始于1987年，由荷兰的公共事业与水资源管理部委托Delft Technical University，初始目的是为了进行建立在软土上的河堤分析。此后，PLAXIS一直不断发展，直到今天，已经成为一种功能强大的专门针对岩土工程中变形与稳定计算的有限元分析软件。由于Plaxis的不断完善，其强大的功能可以模拟不同地下水流场，不同的土层地质条件，不同的施工方法，尤其有专门针对于基坑开挖所适用的模块和土体本构模型。因此，其针对本课题的分析结果是 科学可靠的。 在土的本构模型方面，plaxis 提供了多种模型，除了摩尔－库仑模型外，还可以选用一种改进的双曲线塑性模型－－－－硬化土模型，为了模拟正常固结软土与时间相关的对数压缩性质，可以选用蠕变模型，即软土蠕变模型。除此之外，plaxis还提供了用来分析节理岩石的各项异性行为的节理岩体模型。改进的剑桥模型，软土模型等。

工程地质数值法-FLAC3d模拟

《工程地质数值法》课程论文 论文题目：水窖开挖工程模拟 专业方向：建筑与土木工程 姓名： 学号： 2015年9月1日

1. 工程概况 在地面上开挖一个尺寸为2m ×4m ×5m 的存水地窖，其横截面图如图1。要求分析开挖后土体受力情况。 图1 睡觉开挖横截面图 2. 分析目的 利用有限单元法分析得出梁以下各个单元不同受力状况，计算出梁下应力分布状况。 3. 计算参数 将地下6m ×8m ×8m 的土体作为计算范围，水窖尺寸为2m ×4m ×5m ，G=100MPa ，3m kg 2000-?=ρ，35.0=ν。 4. 有限元模型 计算模型（见图）

建立一个6m×8m×8m，的立方体模型，将整个水窖包含其中，然后取其中一半进行开挖模拟，分析开挖后应力应变及位移变化情况。施工过程中在底部位置监测开挖时的各种变化。具体命令流入下： new gen zone brick p0=(0,0,0) p1=(6,0,0) p2=(0,4,0) p3=(0,0,8) size 6,4,8 plo blo group model mohr ini dens 1000 fix x range x -0.1 0.1 fix x range x 5.9 6.1 fix y range y -0.1 0.1 fix y range y 3.9 4.1 fix z range z -0.1 0.1 prop bulk 1e8 shear 0.3e8 fric 35 prop coh 1e10 tens 1e10 set grav 0 0 -9.81 solve save 初始应力.sav model null ran z 3 8 x 2 4 y 0 2 prop bulk 3e8 shear 1e8

基坑开挖数值模拟

7 数值模拟 7.1 数值模拟方法简介 数值模拟技术作为一种研究手段，已经被广泛的应用于各行各业领域的研究中。目前，数值分析方法主要分为二大类：一类是以有限差分法为代表，其特点是直接求解基本方程和相应的定解条件的近似解；另一类数值分析方法是首先建立和原问题基本方程及相应定解条件等效的积分方法，然后据之建立近似解法。 LS-D YNA乍为世界上最著名的通用显示动力分析程序，能够模拟真实世界的各种复杂问题，特别适合求解各种二维三维非线性结构的高速碰撞，爆炸和金属成型等非线性动力冲击问题，同时可以求解传热，流体及流固耦合问题，在工程应用如汽车安全设计，武器系统设计，金属成型，跌落仿真等领域被广泛应用。本次采用ANSYS/LS-DYN，A 进行混凝土支撑梁结构爆破拆除数值模拟研究。在ANSYS/LS-DYN环境下，数值模拟的实现总体上分为两个过程：在ANS丫芽建立结构实体模型，完成有限元网格的划分，输出有限元模型信息即输出关键字 文件；编辑关键字文件，在DYNA环境下完成对结构倒塌过程的数值模拟计算。 对结构有限元模型的建立过程，数值模拟中采用的钢筋和混凝土材料模型、接触方式等各种计算控制项进行了阐述。 LS-D YNA程序中主要提供如下几种计算方法： （1）Lagrange 算法 坐标固定在物质上或者说随物质一起运动和变形，处理自由面和物质界面非常直观，由于网格始终对应物质，因此能够精确的跟踪材料边界和描述物质之间的界面，这是Lagrange 算法的主要优点。但是，由于网格随材料流动而变

形，一旦网格变形严重，就会引起数值计算的不稳定，甚至使得计算无法继续进行（如发生负体积或复杂声速等问题）。因此，Lagrange 算法在处理大变形大位移问题时，有其无法克服的弊端。 （2）Euler 算法网格被固定在空间，是不变形的。物质通过网格边界流进流出，物质的大变形不直接影响时间步长的计算。因此，欧拉算法在处理大变形问题方面具有优势。欧拉方法通过输运项计算体积、质量、动量和能量的流动。欧拉计算可以直接通过在离散化格式中包括迁移导数项进行，或通过二步操作完成。二步法操作的第一步主要是拉格朗日计算，第二步输运阶段是重分计算网格相当于回到它的原来状态。 LS-D YNA程序采用后一种方法。欧拉算法的缺点是网格中物质边界不清晰，难以捕捉各物质界面。 （3）ALE方法 吸取了欧拉法和拉格朗日法两种方法的优点。ALE算法能够进行自动重分网格操作。它包括拉格朗日时间步，然后是一个输运步。输运步可以采用三种方法：1. 发生合理的网格变形时空间网格不再重分（拉格朗日）；2. 发生严重的网格变形时重分成原始形状（欧拉）；3. 发生严重的网格变形时重分为合理的形状，因此允许网格拓扑（拉格朗日和欧拉）。 混凝土是土木工程结构中应用极为广泛的材料，其最本质的特点是材料组成的不均匀性，并且存在初始微裂缝。从混凝土受单轴压力时的应力应变关系来看，混凝土卸载时有残余变形，不符合弹性关系；如果对其应用弹塑性本构关系，又很难精确定义屈服条件。此外，混凝土在到达应力顶峰后，其应力-应变关系曲线有一下降段，即存在应变软化现象，所有这些都给建立混凝土的本构关系

FLAC3D滑坡模拟

FLAC 3D滑坡模拟 一、源程序 ; Create Material Zones gen zone brick size 5 5 5 & p0 (0,0,0) p1 (3,0,0) p2 (0,3,0) p3 (0,0,5) & p4 (3,3,0) p5 (0,5,5) p6 (5,0,5) p7 (5,5,5) gen zone brick size 5 5 5 p0 (0,0,5) edge 5.0 group Material ; Create Bin Zones gen zone brick size 1 5 5 & p0 (4,1,0) p1 add (3,0,0) p2 add (0,3,0) & p3 add (2,0,5) p4 add (3,6,0) p5 add (2,5,5) & p6 add (3,0,5) p7 add (3,6,5) gen zone brick size 1 5 5 & p0 (6,1,5) p1 add (1,0,0) p2 add (0,5,0) & p3 add (0,0,5) p4 add (1,6,0) p5 add (0,5,5) & p6 add (1,0,5) p7 add (1,6,5) gen zone brick size 5 1 5 & p0 (1,4,0) p1 add (3,0,0) p2 add (0,3,0) & p3 add (0,2,5) p4 add (6,3,0) p5 add (0,3,5) & p6 add (5,2,5) p7 add (6,3,5) gen zone brick size 5 1 5 & p0 (1,6,5) p1 add (5,0,0) p2 add (0,1,0) & p3 add (0,0,5) p4 add (6,1,0) p5 add (0,1,5) & p6 add (5,0,5) p7 add (6,1,5) group Bin range group Material not ; Create named range synonyms range name=Bin group Bin range name=Material group Material ; Assign models to groups model mohr range Material model elas range Bin ; Create interface elements int 1 face ran plane ori (4,0,0) nor (-5,0,2) dist 0.01 z (0,5) y (1,6) int 2 face ran plane ori (0,4,0) nor (0,-5,2) dist 0.01 z (0,5) x (1,6) int 1 face ran x 5.9 6.1 y 1 6 z 5 10 int 2 face ran x 1 6 y 5.9 6.1 z 5 10 int 1 maxedge 0.55 int 2 maxedge 0.55 ; Move bin toward material ini x add -1.0 range Bin ini y add -1.0 range Bin ; Assign properties

FLAC3d基坑模拟复习进程

计算说明 1、计算方法 1）内力计算采用弹性支点法； 2）土的水平抗力系数按M法确定； 3）主动土压力与被动土压力采用矩形分布模式； 4)采用力法分析环形内支撑内力； 5）采用"理正深基坑支护结构软件FSPW 5.2"计算，计算采用单元计算与协同计算相结合，并采用FLAC-3D进行验证； 6）土层参数选取 2、单元计算 1）基坑分为4个区，安全等级为一级，基坑重要性系数为1.1； 2）荷载： 施工荷载：10kPa； 地面超载：4区活动荷载为25kPa，1区、2区和3区超载按10kPa考虑； 水压力；基坑外侧为常水位，内侧坑底以下 0.5m。 3）基坑开挖深度：根据现场地形确定，按开挖12.50m确定； 4）支撑水平刚度系数： 2 a T s EA K L s α = 式中α取0.8，E取28000MPa，L取7.0m，sa取1.20m，s取7.0m，经计算，kT 大于800 MN/m，本计算中，取800MN/m。 5）计算过程详见附件1，其中1区选用钻孔ZK1，2区选用钻孔ZK4，3区选用钻孔ZK16，4区选用钻孔ZK5。各区计算结果汇总如下： 表2 计算结果汇总表 3、协同计算 1）计算方法简介 协同计算采用考虑支护结构、内支撑结构及土空间整体协同作用有限元的计算方法。 有限元方程如下： （[K n]+[Kz]+[Kt]）{W)}={F} 式中： [K n]－内支撑结构的刚度矩阵；

[K z]－支护结构的刚度矩阵； [Kt]－开挖面以下桩侧土抗力的刚度矩阵； {W}－位移矩阵； {F}－荷载矩阵。 计算时采用如下简化计算方法： （1）将基坑周边分成几个计算区域，同一计算区域的支护信息相同，地质条 件相同。 （2）将每一个桩或每单位长度的墙看成是一个超级的子结构，这一子结构包 括桩墙，土，主动和被动土压力。 （3）将第三道锚索等效为弹性支承点，作为支承系统的一部份进行计算。 （4）单独求解（2)中的子结构，可采用单桩内力计算的一套方法，将刚度和 荷载凝聚到与支锚的公共节点上，这是一个一维梁计算问题。 （5）单独求解内支撑系统，将（4）中所得子结构刚度，荷载迭加到内支撑 系统，求解后即为最终结果，这是一个二维梁计算问题。 2）基坑模型建立：为能较好地模拟基坑开挖实际情况，在基坑建模时，严格按照基坑实际尺寸进行构建，其构件编号详见附件2图1~3。 3）由于协同计算时，软件无法考虑土体的被动土压力，因此如果按整个场地不同区段不同地层的参数进行计算，其结果会产生较大误差。为消除这种误差，本协同计算时选用钻孔ZK5作为计算依据，将整个场地的土层视为等厚土层，计算时基坑开挖深度14.80m，地面荷载按25kPa考虑。 4）按以上的简化计算原则，本协同计算结果汇于下表，其计算过程详见附件2协同计算书。 表3 协同计算结果汇总表 4、环梁内力力法分析 1)模型的简化 根据工程实际条件，环梁四周存在多个集中力的作用。若依据集中力来求解环梁所受弯矩在理论上是成立的，但其工作量过于庞大。加之，无现成的程序可以利用，以人工运算的方式难于完成。既使通过人工运算得一结果，也难以保证结果的正确性。因此，设计者将多个集中力的作用转换为一均布水压力作用。这是计算过程中的第一步简化，即从图1所示力学模型转化为图2所示的力学模型。二是将封闭圆环受集中力作用的力学模型转化为非封闭圆环受集中力作用的力学模型，并在圆环开口处施加固定端约束，即从图2所示的力学模型转化为图3所示的力学模型（无铰拱）。图3所示的结构力学模型，其实是3次超静定结构。求解该3次超静定结构的内力须采用力法，于是将图3所示的结构力学模型的基本体系如图4所示。所以环梁内力的结构力学计算转变为一个三绞拱在均匀水压力作用下的3次超静定结构计算问题。

基坑开挖数值模拟

7数值模拟 7.1数值模拟方法简介 数值模拟技术作为一种研究手段，已经被广泛的应用于各行各业领域的研究中。目前，数值分析方法主要分为二大类：一类是以有限差分法为代表，其特点是直接求解基本方程和相应的定解条件的近似解；另一类数值分析方法是首先建立和原问题基本方程及相应定解条件等效的积分方法，然后据之建立近似解法。 LS-DYNA作为世界上最著名的通用显示动力分析程序，能够模拟真实世界的各种复杂问题，特别适合求解各种二维三维非线性结构的高速碰撞，爆炸和金属成型等非线性动力冲击问题，同时可以求解传热，流体及流固耦合问题，在工程应用如汽车安全设计，武器系统设计，金属成型，跌落仿真等领域被广泛应用。本次采用ANSYS/LS-DYNA，进行混凝土支撑梁结构爆破拆除数值模拟研究。在ANSYS/LS-DYNA环境下，数值模拟的实现总体上分为两个过程：在ANSYS中建立结构实体模型，完成有限元网格的划分，输出有限元模型信息即输出关键字文件；编辑关键字文件，在DYNA环境下完成对结构倒塌过程的数值模拟计算。 对结构有限元模型的建立过程，数值模拟中采用的钢筋和混凝土材料模型、接触方式等各种计算控制项进行了阐述。 LS-DYNA程序中主要提供如下几种计算方法： （1）Lagrange算法

坐标固定在物质上或者说随物质一起运动和变形，处理自由面和物质界面非常直观，由于网格始终对应物质，因此能够精确的跟踪材料边界和描述物质之间的界面，这是Lagrange算法的主要优点。但是，由于网格随材料流动而变形，一旦网格变形严重，就会引起数值计算的不稳定，甚至使得计算无法继续进行（如发生负体积或复杂声速等问题）。因此，Lagrange算法在处理大变形大位移问题时，有其无法克服的弊端。 （2）Euler算法 网格被固定在空间，是不变形的。物质通过网格边界流进流出，物质的大变形不直接影响时间步长的计算。因此，欧拉算法在处理大变形问题方面具有优势。欧拉方法通过输运项计算体积、质量、动量和能量的流动。欧拉计算可以直接通过在离散化格式中包括迁移导数项进行，或通过二步操作完成。二步法操作的第一步主要是拉格朗日计算，第二步输运阶段是重分计算网格相当于回到它的原来状态。LS-DYNA程序采用后一种方法。欧拉算法的缺点是网格中物质边界不清晰，难以捕捉各物质界面。 （3）ALE方法 吸取了欧拉法和拉格朗日法两种方法的优点。ALE算法能够进行自动重分网格操作。它包括拉格朗日时间步，然后是一个输运步。输运步可以采用三种方法：1. 发生合理的网格变形时空间网格不再重分（拉格朗日）；2. 发生严重的网格变形时重分成原始形状（欧拉）； 3. 发生严重的网格变形时重分为合理的形状，因此允许网格拓扑（拉

FLAC3D原理..

2、2 三维数值模拟方法及其原理 2、2、1 FLAC3D工程分析软件特点 FLAC3D就是由美国Itasca Consulting Group, Inc、为地质工程应用而开发得连续介质显式有限差分计算机软件。FLAC即Fast Lagrangian Analysis of Continua 得缩写。该软件主要适用于模拟计算岩土体材料得力学行为及岩土材料达到屈服极限后产生得塑性流动,对大变形情况应用效果更好。 FLAC3D程序在数学上采用得就是快速拉格朗日方法,基于显式差分来获得模型全部运动方程与本构方程得步长解,其本构方程由基本应力应变定义及虎克定律导出,运动平衡方程则直接应用了柯西运动方程,该方程由牛顿运动定律导出。 计算模型一般就是由若干不同形状得三维单元体组成,也即剖分得空间单元网络区,计算中又将每个单元体进一步划分成由四个节点构成得四面体,四面体得应力应变只通过四个节点向其它四面体传递,进而传递到其它单元体。当对某一节点施加荷载后,在某一个微小得时间段内,作用于该点得荷载只对周围得若干节点(相邻节点)有影响。利用运动方程,根据单元节点得速度变化与时间,可计算出单元之间得相对位移,进而求出单元应变,再利用单元模型得本构方程,可求出单元应力。在计算应变过程中,利用高斯积分理论,将三维问题转化为二维问题而使其简单化。在运动方程中,还充分考虑了岩土体所具有得粘滞性,将其视作阻尼附加于方程中。 FLAC3D具有一个功能强大得网格生成器,有12种基本形状得单元体可供选择,利用这12种基本单元体,几乎可以构成任何形状得空间立体模型。 FLAC3D主要就是为地质工程应用而开发得岩土体力学数值评价计算程序,自身设计有九种材料本构模型: (1)空模型(Null Model) (2)弹性各向同性材料模型(Elastic, Isotropic Model) (3)弹性各向异性材料模型(Elastic, anisotropic Model) (4)德拉克-普拉格弹塑性材料模型(Drucker-Prager Model) (5)莫尔-库伦弹塑性材料模型(Mohr-Coulomb Model)

flac3D基础与工程实例命令

2-1 new gen zon bri size 3 3 3 model elas prop bulk 3e8 shear 1e8 ini dens 2000 fix z ran z -.1 .1 fix x ran x -.1 .1 fix x ran x 2.9 3.1 fix y ran y -.1 .1 fix y ran y 2.9 3.1 set grav 0 0 -10 solve app nstress -10e4 ran z 3 x 1 2 y 1 2 hist gp vel 0 0 3 hist gp vel 0 3 3 plo hist 1 red plo add hist 2 blue solve 3-1 ;-------------------------------------工程信息 ;Project Record Tree export ;Title:Simple test ;---------------------------------计算第一步 ;... STATE: STATE1 .... config grid 10,10 model elastic group 'User:Soil' notnull model elastic notnull group 'User:Soil' prop density=1500.0 bulk=3E6 shear=1E6 notnull group 'User:Soil' fix x y j 1 fix x i 1 fix x i 11 set gravity=9.81

history 999 unbalanced solve save state1.sav ;----------------------------------计算第二步 ;... STATE: STATE2 .... initial xdisp 0 ydisp 0 initial xvel 0 yvel 0 model null i 4 7 j 8 10 group 'null' i 4 7 j 8 10 group delete 'null' history 1 xdisp i=4, j=11 solve save state2.sav ;--------------------------------绘图命令 ;*** plot commands **** ;plot name: syy plot hold grid syy fill ;plot name: Unbalanced force plot hold history 999 ;plot name: grid plot hold grid magnify 20.0 lred grid displacement ;plot name: Xdis-A plot hold history 1 line

flac3d基坑开挖命令

new title 基坑开挖模拟—未穿通 ;---建立壳模型 gen zone brick p0 -22.5 15 -0.6 p1 -20.5 13 -0.6 p2 0 17.5 -0.6 p3 -22.5 15 0 & p4 0 15.5 -0.6 p5 0 17.5 0 p6 -20.5 13 0 p7 0 15.5 0 gen zone brick p0 -22.5 -1 -0.6 p1 -20.5 0 -0.6 p2 -22.5 15 -0.6 p3 -22.5 -1 0 & p4 -20.5 13 -0.6 p5 -22.5 15 0 p6 -20.5 0 0 p7 -20.5 13.0 0 gen zone brick p0 -12.5 -15.5 -0.6 p1 -10.5 -13.5 -0.6 p2 -22.5 -1 -0.6 & p3 -12.5 -15.5 0 p4 -20.5 0 -0.6 p5 -22.5 -1 0 p6 -10.5 -13.5 0 p7 -20.5 0 0 gen zone brick p0 -12.5 -15.5 -0.6 p1 0 -15.5 -0.6 p2 -10.5 -13.5 -0.6 & p3 -12.5 -15.5 0 p4 0 -13.5 -0.6 p5 -10.5 -13.5 0 p6 0 -15.5 0 p7 0 -13.5 0 ;---建立对称单元 gen zone reflect dd 90 dip 90 origin 0 0 0 group shell ;---冠梁参数 model elas sel shell id=1 range group shell sel shell id=1 elemtype=dkt crossdiag range group shell z -0.6 0 sel shell prope density 1600 iso 2e11 0.0 thick 0.6 range group shell ;---建立基坑模型 generate zone radbric size 5 5 5 5 & p0 0 0 0 p1 50 0 0 p2 0 0 -20 p3 0 40 0 p4 50 0 -20 & p5 0 40 -20 p6 50 40 0 p7 50 40 -20 p8 20 0 0 p9 0 0 -8.5 & p10 0 15 0 p11 20 0 -8.5 p12 0 15 -8.5 p13 20 13 0 p14 20 13 -8.5 fill group kengnei generate zone radbrick size 5 5 5 5 & p0 0 0 0 p1 0 -40 0 p2 0 0 -20 p3 50 0 0 & p4 0 -40 -20 p5 50 0 -20 p6 50 -40 0 p7 50 -40 -20 & p8 0 -13 0 p9 0 0 -8.5 p10 20 0 0 p11 0 -13 -8.5 p12 20 0 -8.5 & p13 10 -13 0 p14 10 -13 -8.5 fill group kengnei ;---建立对称单元 gen zone reflect dd 90 dip 90 origin 0 0 0 ;---连接 attach face rang z -8.6 -8.4;---基坑参数设定莫尔库仑参数 attach face ran y -.1 .1 attach face ran x -.1 .1 group section1 range z -2,0 group kengnei group section2 range z -4,-2 group kengnei group section3 range z -6,-4 group kengnei group section4 range z -8,-6 group kengnei group section5 range z -8.5,-8 group kengnei ;---基坑土体设置材料模型参数

FLAC3D命令流(整理版)

1、怎样查看模型？ 答：plot grid 可以查看网格，plot grid num 可以查看节点号。 2、请问在圆柱体四周如何施加约束条件？ 答：可以用fix ... ran cylinder end1 end2 radius r1 cylinder end1 end2 radius r2 not，其中r2

FLAC 3D基础知识

FLAC 3D基础知识介绍 一、概述 FLAC（Fast Lagrangian Analysis of Continua）由美国Itasca公司开发的。目前，FLAC有二维和三维计算程序两个版本，二维计算程序V3.0以前的为DOS版本，V2.5版本仅仅能够使用计算机的基本内存64K），所以，程序求解的最大结点数仅限于2000个以内。1995年，FLAC2D已升级为V3.3的版本，其程序能够使用护展内存。因此，大大发护展了计算规模。FLAC3D是一个三维有限差分程序，目前已发展到V3.0版本。 FLAC3D的输入和一般的数值分析程序不同，它可以用交互的方式，从键盘输入各种命令，也可以写成命令（集）文件，类似于批处理，由文件来驱动。因此，采用FLAC程序进行计算，必须了解各种命令关键词的功能，然后，按照计算顺序，将命令按先后，依次排列，形成可以完成一定计算任务的命令文件。 FLAC3D是二维的有限差分程序FLAC2D的护展，能够进行土质、岩石和其它材料的三维结构受力特性模拟和塑性流动分析。调整三维网格中的多面体单元来拟合实际的结构。单元材料可采用线性或非线性本构模型，在外力作用下，当材料发生屈服流动后，网格能够相应发生变形和移动（大变形模式）。FLAC3 D采用的显式拉格朗日算法和混合-离散分区技术，能够非常准确的模拟材料的塑性破坏和流动。由于无须形成刚度矩阵，因此，基于较小内存空间就能够求解大范围的三维问题。 三维快速拉格朗日法是一种基于三维显式有限差分法的数值分析方法，它可以模拟岩土或其他材料的三维力学行为。三维快速拉格朗日分析将计算区域划分为若干四面体单元，每个单元在给定的边界条件下遵循指定的线性或非线性本构关系，如果单元应力使得材料屈服或产生塑性流动，则单元网格可以随着材料的变形而变形，这就是所谓的拉格朗日算法，这种算法非常适合于模拟大变形问题。三维快速拉格朗日分析采用了显式有限差分格式来求解场的控制微分方程，并应用了混合单元离散模型，可以准确地模拟材料的屈服、塑性流动、软化直至大变形，尤其在材料的弹塑性分析、大变形分析以及模拟施工过程等领域有其独到的优点。 FLAC-3D(Three Dimensional Fast Lagrangian Analysis of Continua)是美国Itasca Consulting Gou p lnc开发的三维快速拉格朗日分析程序，该程序能较好地模拟地质材料在达到强度极限或屈服极限时发生的破坏或塑性流动的力学行为，特别适用于分析渐进破坏和失稳以及模拟大变形。它包含10种弹塑性材料本构模型，有静力、动力、蠕变、渗流、温度五种计算模式，各种模式间可以互相藕合，可以模拟多种结构形式，如岩体、土体或其他材料实体，梁、锚元、桩、壳以及人工结构如支护、衬砌、锚索、岩栓、土工织物、摩擦桩、板桩、界面单元等，可以模拟复杂的岩土工程或力学问题。 FLAC3D采用ANSI C++语言编写的。 二、FLAC3D的优点与不足 FLAC3D有以下几个优点： 1 对模拟塑性破坏和塑性流动采用的是“混合离散法“。这种方法比有限元法中通常采用的“离散集成法“更为准确、合理。 2 即使模拟的系统是静态的，仍采用了动态运动方程，这使得FLAC3D在模拟物理上的不稳定过程不存在数值上的障碍。 3 采用了一个“显式解“方案。因此，显式解方案对非线性的应力-应变关系的求解所花费的时间，几互与线性本构关系相同，而隐式求解方案将会花费较长的时间求解非线性问题。面且，它没有必要存储刚

FLAC3D模拟实例循环开挖与支护

FLAC3D模拟实例循环开挖与支护n res ini.sav set geometry=0.001 ini ydis0 ini xdis0 ini zdis0 ini yvel0 ini xvel0 ini zvel0 m m prop bulk 4.0e9shear 2.5e9fri32coh 2.0e6& range grou diban-shayan ; prop bulk 1.8e9shear 1.2e9fri25coh 1.0e6& range grou diban-niyan any grou hangdao any ; prop bulk 1.2e9shear0.8e9fri22coh0.8e6& range grou diban-gentuyan ; prop bulk 1.9e9shear 1.3e9fri24coh 1.0e6& range grou diban-tniyan

; prop bulk0.7e9shear0.8e9fri21coh0.7e6& range grou mc any grou gzm any ; prop bulk 3.0e9shear 2.5e9fri30coh 1.8e6& range grou dingban-fenshayan ; prop bulk 1.5e9shear 1.2e9fri25coh 1.1e6& range grou dingban-niyan ; prop bulk 3.5e9shear 2.5e9fri34coh 1.4e6& range grou dingban-shayan ;添加接触面 gen separate gzm interface1wrap mc gzm interface2wrap dingban-fenshayan gzm interface1prop kn20e9ks10e9tens1e9 interface2prop kn20e9ks10e9tens1e9 set mech ratio=5e-4 def excav_mc loop n(excav_p,excav_p_z+cut_liang)

flac3d模拟基坑开挖

3.5 计算模型 计算模型见图3-3~图3-5，X轴为水平方向，Y轴为竖直方向。本模型采用实体单元模拟土体、桩、筏板，其中素混凝土桩长5m，筏板厚2m，筏板嵌入土层0.4m。模型中共有12730个网格点，12542个实体单元。 图3-3 计算模型图 图3-4 开挖完后模型图 图3-5 筏板、桩、空洞模型图

3.5 模拟计算工况 计算过程先对计算域进行初始应力场平衡计算，然后模拟计算地基开挖过程，最后模拟地基土的加固，并施加竖向荷载。 计算分析地基中存在空洞时上层土层开挖后产生的卸荷回弹，以及采用筏板及置换桩加固并施加压力后土层的沉降量 4 计算结果及分析 为便于分析空洞部位的位移应力，对模型中的4个空洞进行编号，见图4-1。计算结果中竖向位移向上为正，向下为负；应力以拉为正，压为负。 图4-1 空洞示意图 4.1 地基中不存在空洞 上层土层开挖后的竖向位移分布见图4-2，由图可知，地基开挖完后在开挖面产生较大的反弹，最大回弹位移为17.8cm。在空洞附近，回弹量比相同高程土层要大，且最大回弹位移均发生在空洞上表面，4个空洞四周的回弹位移极值见表4-1，其中1#空洞虽然埋深较深，但由于其尺寸较大，其最大回弹量与埋深较浅的2#空洞、3#空洞接近，4#空洞则由于埋深较深，且尺寸较小，其最大回弹量也相当较小。 表4-1 地基开挖后空洞四周位移极值统计

图4-2 地基开挖完后竖向位移分布云图 采用混凝土桩加固，并在筏板上施加荷载后地基位移变化量分布见图4-3。由图可知，地基加固后并施加荷载后地基土产生了一定的沉降量，在场地中央的最大沉降量为3.8cm。空洞上表面的沉降量比相同高程的土层大，下表面的沉降量则比相同高程的土层小，空洞最大沉降量均发生在上表面，最小沉降量均发生在下表面，空洞四周的位移极值统计见表4-2，1#空洞尽管其尺寸相对较大，但由于其位于场地边缘，且埋深较深，施加荷载后位移相对较小；尺寸及埋深接近的2#、3#空洞沉降量基本一致；4#空洞虽然埋深较深且尺寸较小，但由于其更接近作用力中心，故产生的沉降量与埋深较浅的2#、3#空洞基本一致。 表4-2 施加荷载后空洞四周位移增量极值统计

基坑数值模拟

为研究本基坑开挖对基坑北侧建筑物的影响，以便指导设计，经综合考虑，采用岩土、隧道结构专用有限元分析软件MIDAS/GTS NX分别对基坑北侧的AJI段建立二维数值模型进行分析。 本次二维数值计算分析模型中，土体采用平面应变单元模拟，本构模型为修正摩尔库伦模型；模型左右边界固定水平位移，底部边界固定水平竖向位移，上部边界为地表自由面；自重荷载取重力加速度。。 基坑北侧的IJA段分析模型如图1所示。 图1-1：分析模型 工况1：初始地应力平衡 图1-2：初始地应力平衡工况2：施工支护桩 图1-3：施工支护桩工况3：第一次开挖土体 图1-4：第一次开挖土体工况4：第二次开挖土体

图1-5：第二次开挖土体工况5：开挖至坑底 图1-6：开挖至坑底模型的横向位移云图详见下列图：图1-7 工况1横向位移云图（初始地应力形成）图1-8 工况2横向位移云图（施工支护桩）

图1-9 工况3横向位移云图（第一次开挖土体）图1-10 工况4横向位移云图（第二次开挖土体） 图1-11 工况5横向位移云图（开挖至坑底）模型的竖向位移云图详见下列图： 图1-12 工况1竖向位移云图（初始地应力形成）

图1-13 工况2竖向位移云图（施工支护桩）图1-14 工况3竖向位移云图（第一次开挖土体） 图1-15 工况4竖向位移云图（第二次开挖土体） 图1-16 工况5竖向位移云图（开挖至坑底） 由计算结果可知：当完成基坑开挖至坑底时，基坑附近地面最大水平变形为18.5mm（向基坑方向），最大竖向变形为17.85mm。基坑北侧地表的水平及竖向位移与基坑侧壁距离的关系如图1-17所示，距基坑北侧6.78m处存在建筑物，由图1-17可知，其竖向位移约为12.54mm 变形均处于基坑开挖允许范围之内，满足要求。