针对编程时锚杆及锚索命令流概念不清,整理如下: Cable 命令分为三个部分:
(1)锚杆(锚索)的装配位置
cable 起点 终点 节点数目(npoints) 钢筋材料号(mats) 钢筋截面积(asteel) 砂浆材料号(matg) 预应力(preten)
例如:
cable (396.7182, 2938.8419) ( 445.0145, 2925.9010) 2 7 5.0e-3 10 3.5e5
(2)使用property命令赋予材料理学参数:
; cable steel 锚杆(锚索)钢材的力学参数
prop m=7 (材料号) cb_dens=7500(密度) cb_ymod=98.6e9(弹性模量)
prop m=7 (材料号) cb_yield=5.0e5(拉伸屈服力(N))cb_ycomp=1e10(压缩屈服力(N))
; grout 砂浆(grout)材料的力学参数
prop m=10(材料号) cb_kbond=1.12e7(砂浆剪切刚度N/m/m) cb_sbond=1.75e5(砂浆粘结强度(cohesive strength of the grout):N/m)
; non-yielding grout for loading block 加载块体上不会破坏的砂浆材料
prop m=11(材料号) cb_kbond=1.0e10 cb_sbond=1e10(定义非常大的数值以便使加载时锚杆接头处的砂浆不破坏)
(3)使用change命令改变锚杆接头处的砂浆
锚杆接头处砂浆材料号(11) 范围 圆心坐标
change cable 11 range annulus (396.7182, 2938.8419) 0.0 1.8
或者
change cable 11 range (.47,.49) (.44,.46)(给出一个方形的范围)
还有三个难点:
(1)力学参数的计算与选择(查资料和规范取值);
(2)锚杆(锚索)与网格梁和土体结构衬砌的链接与装配问题(FISH实现);
(3)锚杆(锚索)拉力分配(FISH实现)。
针对锚杆三段式赋值法,进行了一些改进,具体的思路如下:1、已知Flac3d程序对每根锚杆自动生成相应的cid,且不重复;
2、设定一个变量,并对其赋值,其值等于锚杆的cid.如锚固段、自由端以及锚杆端头;
3、对每根锚杆施加相应预应力,就可得到锚杆的预应力。
如何寻找锚杆的cid呢,解决方法如下:
1、比如第一根锚杆的分为10段(也就是nseg=10),锚杆端头为cid=1;自由端为cid=2,3,4,5;锚固段为cid=67,8,9,10;
2、这里用到的仅仅是三段的分界点,即端头cid=1;自由端cid=2,cid=5;锚固段cid=6,cid=10,仅此4个节点而已;
3、分别对这四个点设定四个变量预赋值,如x_1=1,x_2=2,x_5=5,x_6=6,x_10=10.这是一根锚杆的cid.
对于多根锚杆如循环就需要增加相应的cid 这有一定的规律性。对于多跟锚杆可如下表示:
安装一个半圆拱断面的锚杆:
半圆拱的中心点:
x0=0;
y0=0;
r=2.0;半圆拱的半径,m
lm=2.4;锚杆的长度,m
y=0;轴向为0;
则锚杆的安装命令如下:
loop n(0,9)
theta=n*20*degrad;安装角度为20°,要转化为弧度哟!
x1=x0+r*cos(theta);
z1=z0+r*sin(theta);锚杆端头坐标
x2=x0+(x1+lm)*cos(theta);
z2=z0+(z1+lm)*sin(theta);锚杆端头坐标
x_1=1+10*n;这里的10=nseg(10)
x_2=2+10*n;
x_5=1+10*n;
x_6=6+10*n;
x_10=10+20*n;
command
sel cable begin x1 y z1 end x2 y z2 nseg 10
端头段,range cid=x_1
自由端,range cid=x_2,cid=x_5
锚固段,range cid=x_6,cid=_10
sel cable pretenson 60e3 range cid x_1,cid x_5
endcommand
endloop
这是一排的,对于多排的相应的增加cid就行了
螺旋挤土桩施工及基础理论
dip角和dd角到底指的是什么角?dip角和dd角手册上是这样的:
dip direction angle, measured in the global x y-plane clockwise from
the positive y-axis.
dip, dip angle, measured in the negative z-direction from the global
x y-plane
对于dd角的理解:在x y平面里,从y轴正方向顺时针k旋转到dip线(在xy平面的投影)的角度。
dd-(dip direction) 倾向
dip-倾角
dip角与dd角用来定义一个平面的,可以称之为参考面。
dip角为参考面与xy平面的夹角。
dd角为y轴正向与参考面在xy平面上的投影线的夹角。这个角在xy平面内。
手册说dip 是平面与xy平面的夹角,可是又存在一个互补的问题,比如dip 可以取60度,也可以取120度。
用手册上的例子验证了一下,二者是不同的。取60还是120要与面的法线方向结合起来考虑。
dd 指的是y轴正向转到所要确定平面法线的夹角
dip 指的是所要确定平面与xy平面的夹角
一般先确定dd,在确定dip
一个简单的例子
rdip角就是某平面的法线与y轴负方向的夹角
gen zone brick size 3 4 5 p0 0 0 0 p1 3 0 0 &
p2 0 4 0 p3 0 0 5
gen zone reflect dd 90 dip 30 orig 0 0 0
plot grid
结构单元建模中node的关系处理问题心得与总结
1.相同结构单元之间的节点的链接问题:相同单元类型,节点(ID)编号相同,那么不会再产生新的node,而在该位置处公用原来单元的node。 比如在隧道掘进的过程中,要涉及到前、后开挖步过程中喷砼之间的纵向连接,那么在Flac3D 2.1以上版本中,只要所前后开挖步中产生的shell单元是同一ID,那么在相同位置处的node会被自动链接,这里的链接不仅仅是几何上的连接,也会使内力在该shell中传递(轴力,弯矩)。, l/ v. D0 o% `' ?8 e( g e( j(1)gen zone brick p0 0 0 0 p1 20 0 0 p2 0 10 0 p3 0 0 10
sel shell id 1 range x 0 10 z 0 10 y -0.1 0.1
5sel shell id 1 range x 10 20 z 0 10 y -0.1 0.17
相同ID,不再产生新的node,几何链接,内力会传递。% c0 x, z& f2 X. h
(2)
gen zone brick p0 0 0 0 p1 20 0 0 p2 0 10 0 p3 0 0 10
sel shell id 1 range x 0 10 z 0 10 y -0.1 0.1
sel shell id 2 range x 10 20 z 0 10 y -0.1 0.1
不同ID,连接处会产生新的node,几何不链接,内力不传递。类似的,对于cable,beam,pile等来说,这个法则同样适用。”
2.不同结构单元之间的节点的链接问题:
以上是对于相同类型的结构单元来说的。对于不同结构单元来说,应用时分两种情况。' Q' ^( N% U& J; D* t2 ^3 W9 t一种是共用节点。比如说:先生成一个shell,然后生成一个beam,其中beam的一个端点是shell单元中的一个node。该node就是共用节点。该节点同时具有shell单元和beam单元的属性,力学机理比较复杂。9 {% @; a6 U. G: i3 n
另外一种是通过产生结构单元之间的link来定义结构单元之间的结构关系(sel link id link_id struct1_id target node tgt_num struct2_id)
(1)一般立柱与梁板的关系——铰接。
sel link attach xdir=rigid ydir=rigid zdir=rigid range id link_id
sel link attach xrdir=free yrdir=free zrdir=free range id link_id# D% ^& Q! V" q e9 B/ ^
(2)悬臂梁端部——固接。, y6 H% Q3 v% M/ i
sel link attach xdir=rigid ydir=rigid zdir=rigid range id link_id
sel link attach xrdir=rigid yrdir=rigid zrdir=rigid range id link_id# z$ h4 S% K/ V$ |
或者其他转动或移动限制组合方式。
三种方式模拟预应力锚索:- S+ L- G. f: [! V方式1、通过删除-建立link模拟。4 Z" @. x5 b, @4 x* @6 e' i
删除掉锚索端头原来CABLE和ZONE之间自动建立的连接,然后建立钢性连接。示例命令如下:: }9 A* X; V6 x- F. j; Y&
sel cable id=1 beg 0, 0, 0 end 0 ,29, 0 nseg 10
sel cable id=1 beg 0,29,0 end 0,35,0 nseg 6sel cable id=1 prop emod 2e10 ytension 310e3 xcarea 0.0004906 &6 m4 ?: ]$ E& X5 x3 t.
gr_coh 1 gr_k 1 gr_per 0.0785 range cid 1,10sel cable id=1 prop emod 2e10 ytension 310e3 xcarea 0.0004906 &7 m: C p8 w' T$ ?+ w
gr_coh 10e5 gr_k 2e7 range cid 11,17! {" @* k1 s4 F& d
sel delete link range id 1
sel link id=100 1 target zone$ N: ^+ L1 t4 u/ W; ?1 C
sel link attach xdir=rigid ydir=rigid zdir=rigid xrdir=rigid yrdir=rigid zrdir=rigid range id 1001 ]%
sel cable id=1 pretension 60e3 range cid 1,10
方式2、通过赋三段属性模拟。即将锚索的端头、自由段、锚固段赋不同的属性来模拟预应力锚索。示例命令如下:sel cable id=1 beg 0, 0, 0 end 0 ,29, 0 nseg 10
sel cable id=1 beg 0,29,0 end 0,35,0 nseg 6
sel cable prop emod 2e10 ytension 310e3 xcarea 0.0004906 &
gr_coh 1 gr_k 1 gr_per 0.0785 range cid 2,10
sel cable prop emod 2e10 ytension 310e3 xcarea 0.0004906 &$ H9 G7 Y5 N" D( F; }; }# y) o
gr_coh 10e5 gr_k 2e7 range cid 11,17- }# Y" b' X5 X1 F) ]+ S
sel cable prop emod 2e10 ytension 310e3 xcarea 0.0004906 &
gr_coh 10e8 gr_k 2e10 range cid 1,15 D7 U6 a2 N, H) L# Y' F
sel cable id=1 pretension 60e3 range cid 1,10
方式3、借助别的结构单元(如liner单元)来模拟托盘。删除掉锚索端头的link,然后建立新的link,新link的target为liner上的node。示例命令如下:sel cable id=1 beg 0, 0, 0 end 0 ,29, 0 nseg 10
sel cable id=1 beg 0,29,0 end 0,35,0 nseg 6
sel cable id=1 prop emod 2e10 ytension 310e3 xcarea 0.0004906 &2 A8 @* V. u% y1 i$ d& F
gr_coh 1 gr_k 1 gr_per 0.0785 range cid 1,10
sel cable id=1 prop emod 2e10 ytension 310e3 xcarea 0.0004906 &
gr_coh 10e5 gr_k 2e7 range cid 11,17
sel liner range y=-.1, .1 x=-1,1 z=-1,1
sel liner PROP iso=( 25e9, 0.15) thick=0.1 ; concrete h/ A) F9 ?' O7 ^
sel liner PROP cs_nk=8e8 cs_sk=8e8 &
cs_ncut=0.0 cs_scoh=0.0 cs_scohres=0.0 cs_sfric=0.0
sel delete link range id 15 G. Z& I! R; \3 C+ k* c
sel link id=100 1 target node tgt_num 188 s; @# h5 O- C% M
sel link attach xdir=rigid ydir=rigid zdir=rigid xrdir=rigid yrdir=rigid zrdir=rigid range id 100# Z5 W0 z Z3 [/ n( w! y1 t4 i j
sel cable id=1 pretension 60e3 range cid 1,10