路基施工阶段数值模拟分析报告.docx

资源描述

路基施工阶段数值模拟分析报告.docx

《路基施工阶段数值模拟分析报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《路基施工阶段数值模拟分析报告.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

路基施工阶段数值模拟分析报告.docx

路基施工阶段数值模拟分析报告

路基施工阶段数值模拟计算要求

地基计算深度为50m，分为两层，上部为粉土，厚度为20m，下部为粘土，厚度为30m；路基计算宽度为150m，路堤为回填土，填筑高度为10m，坡度为1：

2。

各土层物理、力学参数如图1所示。

要求：

1、采用FLAC3D软件模拟；

2、分析路堤分五次填筑后土层应力、位移状态，给出不同施工阶段的分析结果（X和Z方向）；

3、绘制出路基中心点和坡脚点沉降值随施工阶段的变化曲线；

4、分析中监测路基中心点的沉降值和水平位移；

5、提交文件包括：

1）命令流文件；

2）6个.sav保存结果文件；

3）分析报告电子版（word2003）、纸质版；

4）报告中的图表要求统一编号。

注：

路堤顶面宽度x为学号后两位，个位数的由教师指定。

图1计算模型几何示意图

路基施工阶段数值模拟计算报告

1.模型建立

由于几何模型具有对称性，可采用1/2模型进行分析。

首先建立坐标系，坐标系的原点O设置在低级表面与模型对称轴的交点，水平向右为X向，竖直向上为Z向，垂直于分析平面的方向为Y向。

图2

网格建立命令：

genzonebrickp000-50p1490-50p205-50p300-20size1217groupclay

genzonebrickp0490-50p1750-50p2495-50p3490-20size617groupclay

genzonebrickp000-20p1490-20p205-20p3000ratio110.8size1219groupsilt

genzonebrickp0490-20p1750-20p2495-20p34900ratio110.8size619groupsilt

genzonebrickp0000p14900p2050p30010p44950p50510p614.5010p714.5510size1215groupsoil

网格建立后，设置边界条件：

fixxyzranz-49.9-50.1

fixxranx-0.10.1

fixxranx74.975.1

fixy

2.初始应力计算

在路基施工前，需要将路基部分网格赋值为空模型，将地基部分的网格赋值为Mohr模型。

由于null模型的存在，不能采用solveelastic的求解方法获得初始应力，所以采用分阶段的弹塑性求解方法。

先将Mohr模型的凝聚力c值和抗拉强度бt赋值为无穷大进行求解，保证在重力作用下单元不至于发生屈服，然后将Mohr模型参数赋值为真实值，再进行求解。

modelmohrranz-500;将地基部分网格赋值为mohr模型

modelnullranz010;将路基部分网格赋值为空模型

propbulk5.6e6shear2.3e6coh10e10tension1e10rangroupsilt

inidens1650rangroupsilt

propbulk5.9e6shear2.3e6coh10e10tension1e10rangroupclay

inidens0rangroupclay

setgrav00-9.8

propbulk5.6e6shear2.3e6coh16e3fric19rangroupsilt

propbulk5.91e6shear2.3e6coh20e3fric20rangroupclay

solve

saveelastic.sav

ploconszzouon;查看结果

3.施工过程模拟

在进行路基施工模拟前要进行初始应力计算过程中产生的节点位移和速度进行清零处理。

本工程中路基高度为10m，采用分级加载，每次激活2m高度的单元，相当于每次填土高度为2m，分5次填筑，每次填土进行一次求解。

进行5次填筑的命令如下：

inixdis0ydis0zdis0;将节点位移清零

inixvel0yvel0zvel0;将节点速度清零

histid=2gpzdis000;记录地基顶部中心点的沉降

histid=3gpzdis34.500;记录路基坡脚处的沉降

histid=4gpxdis000;记录地基顶部中心点的水平位移

modelelasticranz02;;激活0m~2m的单元

propbulk5.6e6shear2.3e6ranz02

inidens1600ranz02

solve;按软件默认精度求解

savefill-1.sav

ploconzdisouon;查看沉降结果

ploconxdisouon;查看沉降结果

modelelasticranz24

propbulk5.6e6shear2.3e6ranz24

inidens1600ranz24

solve

savefill-2.sav

modelelasticranz46

propbulk5.6e6shear2.3e6ranz46

inidens1600ranz46

solve

savefill-3.sav

modelelasticranz68

propbulk5.6e6shear2.3e6ranz68

inidens1600ranz68

solve

savefill-4.sav

modelelasticranz810

propbulk5.6e6shear2.3e6ranz810

inidens1600ranz810

solve

savefill-5.sav

分别得到的5次应力和位移云图，如下

图3初始竖向应力云图

图4初始水平应力云图

图5第一次填筑结束时竖向应力云图

图6第一次填筑结束时水平应力云图

图7第一次填筑结束时沉降云图

图8第一次填筑结束时水平位移云图

图9第二次填筑结束时竖向应力云图

图10第二次填筑结束时水平应力云图

图11第二次填筑结束时沉降云图

图12第二次填筑结束时水平位移云图

图13第三次填筑结束时竖向应力云图

图14第三次填筑结束时水平应力云图

图15第三次填筑结束时沉降云图

图16第三次填筑结束时水平位移云图

图17第四次填筑结束时竖向应力云图

图18第四次填筑结束时水平应力云图

图19第四次填筑结束时沉降云图

图20第四次填筑结束时水平位移云图

图21第五次填筑结束时竖向应力云图

图22第五次填筑结束时水平应力云图

图23第五次填筑结束时沉降云图

图24第五次填筑结束时水平位移云图

4.绘制出路基中心点和坡脚点沉降值

图25路基中心点沉降值随施工阶段的变化曲线

图26坡脚点沉降值随施工阶段的变化曲线

5.分析中监测路基中心点和坡脚点的沉降值和水平位移

命令如下：

setlogon

setlogfile1.log

restorefill-1.sav