FLAC基本原理及其在边坡稳定性分析中的应用.pdfVIP

( ) 灾害与防治工程 2006 年第 1 期 总第 60 期 FL AC 基本原理及其在边坡 稳定性分析中的应用 艾志雄 　罗先启 　刘 　波 　牛恩宽 摘要 :FL A C 是岩土工程中广泛应用的软件 ,介绍了其基本原理 ,如有限差分网 格和有限差分方程的建立等 ,并应用其中的 MohrCoulo mb 本构模型对一均质 土边坡进行了边坡稳定性分析 。 关键词 :FL A C 理论 ; 　滑坡稳定 ; 　MohrCoulo mb 模型 Fundamental Theory of FLAC and Its Appl ication in Slope Stabil ity Analysis Ai Zhixiong 　L uo Xianqi 　Liu Bo 　Niu Enkuan Abstract 　FL A C i s widely u sed in geot echnical engineerin g . The p ap er int ro duce s it s f un dament al t heory includin g finit e diff erence equation and finit e difference me sh generation . Then , a slop e st abilit y analy si s i s p erfor med for a ho mo genou s soil slop e by u sing t he Mo hrCoulo mb mo del of FL A C. Key words 　FL A C t heory ; 　slop e st abilizatio n ; 　MohrCoulo mb mo del Fa st L agran gian A naly si s of Co ntinuea ( FL A C) 是基于显式有限差分法的数值分析方 法 , 由于不须形成总体刚度矩阵 , 占用的内存小 ,特别适合非线性问题 、大变形问题和物理不 稳定问题 , 同时它还有多种材料模型供选择 ,因此在岩土工程领域得到广泛的应用 。综合文 献[ 14 ]分析了 FL A C 的基本原理 ,在此基础上应用它分析了一个简单的例子 。 1 　FLAC 的基本原理 1 . 1 　拉格朗日法 FL A C 为快速拉格朗日法 ,而拉格朗日法源于流体力学 ,研究流体质点在任一时段内的 ( ) 作者简介 :艾志雄 1980 - ,男 ,三峡大学土木水电学院硕士研究生 ; 邮编 :443002 。 19 © 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 运动轨迹 、速度 、压力等特征 。将其移植到固体力学中 ,把所研究的区域划分成网格 ,其结点 相当于流体质点 ,然后按时步用拉格朗日法来研究网格结点的运动 。它利用差分格式按时 步求解 ,在计算过程中随着网格形状的不断变化 ,不断更新坐标 ,允许介质发生较大的变形 。 1. 2 　FLAC 网格 FL A C 将固体分为 由四边形单元组成 的有限差分网格 ,将物理网格映射到数学网 ( ) 格上 ,数学网格上的某个结点 i , j 与物理 ( ) 网格上相应的结点坐标 x ,