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2 、FLAC建模的基本方法和程序
2.1 FLAC程序建模方法
通过建立数值计算模型求解不同的工程地质问题。下面给出FLAC程序了具体的解题步骤以及应注意的相关问题。
一、根据实际工程规划计算模型，主要包括以下五个方面的内容：
(1)设计模型尺寸：计算模型范围的选取直接关系到计算结果的正确与否，模型范围太大，白白耗费了计算机能源，模型范围太小，计算结果失真，不能给实际工程指导性的意见，因此合理的选择计算模型的范围至关重要；
(2)规划计算网格数目和分布：计算模型的尺寸一旦确定，计算网格的数目也相应确定，程序中所能容纳的计算网格数目和计算机的CPU以及内存有重要的关系，因此一台配置较好的计算机是非常重要的。程序中为了减少因网格划分引起的误差，网格的长宽比应不大于5，对于重点研究区域可以进行网格加密处理；
(3)安排工程对象(开挖、支护等)：对于需要开挖或者支护的工程，应在建模过程中进行规划，调整网格结点，安排开挖以及支护的位置等；
(4)给出材料的力学参数：在建模时，应根据实际工程确定本构关系，给模型赋以相应的力学参数，力学参数往往来源于现场或者试验；
(5)确定边界条件：模型的边界条件包括位移边界和力边界两种(包括模型内部出适应力和位移)，在计算前应确定模型的边界状况。
二、做好以上的规划准备后，须在计算机上建立模型，建模过程
中具体操作步骤和常用的语句介绍如下：
(1)网格生成：grid i,j 模型开始建立时，首先应该给出模型在X方向上总的单元格数目i和模型在Y方向上总的单元格数目j，例如： grid 30,20 mod e Y j=20 图6-20 模型网格图 i=30 X (2)网格规划：gen x1,y1 x2,y2 x3,y3 x4,y4
模型总的网格数目给定后，需要对模型的整体区域进行圈定，因此也就指定了模型的尺寸，(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)和(x4,y4)分别为区域从左下角起按顺时针旋转的四点坐标，例如： grid 30 20 mod e gen 0,0 0,20 30,20 30,0 2(x2,y2) 3(x3,y3) 1(x1,y1) 图6-21 模型网格规划示意图 4(x4,y4) (3)分区规划网格：考虑到实际工程中地质条件的影响以及施工过程中的需要，程序中需对整体模型进行区块划分，命令如下： gen xI1,yI1 xI2,yI2 xI3,yI3 xI4,yI4 i=1,n1 j=1,m1 (I区) gen xII1,yII1 xII2,yII2 xII3,yII3 xII4,yII4 i=n1,n2 j=1,m1 (II区) 其中(xi1,yi1)、(xi2,yi2)、(xi3,yi3)和(xi4,yi4)为第i个区域从左下角起按顺时针旋转的四点坐标，例如：
grid 30 20 mod e
gen 0,0 0,10 10,20 10,0 i=1,11 j=1,21 (i、j为区域沿X、Y方向的结点号)
gen 10,0 10,20 30,20 30,0 i=11,31 j=1,21
i=11,j=21 i=31,j=21 i=1,j=21 Ⅱ Ⅰ i=1,j=1 i=11,j=1 图6-22 模型分区网格图 i=31,j=1 (4)特殊形状网格的形成：在实际工程中涉及到地质状况非常复杂，仅仅掌握这些规则区域形成的命令语句还是不够的，为了能形象地刻画出洞室、复杂的矿体埋藏以及地表分布状况等，还需要用到以下特殊形状网格形成的语句。
① 圆形：gen circle xc,yc rad，其中(xc,yc)为圆心坐标，rad为圆形半径，例如：
grid 30,20 mod e gen 0,0 0,20 30,20 30,0 gen circle 15,10 5 (定义了以(15,10)为圆心，5为半径的圆形) rad (xc,yc) 图6-23 圆形网格图 ② 弧线：gen arc xc,yc xb,yb theta，其中(xc,yc)为圆心坐标，其中(xb,yb)为弧线起点坐标，theta为弧线按照逆时针旋转的角度，例如： grid 30,20 mod e
gen 0,0 0,20 30,20 30,0 gen arc 15,10 20,15 90 (定义了以(15,10)为圆心，(20,15)为弧线起点，逆时针旋转90o的弧线) (xb,yb) theta (xc,yc) 图6-24 弧线网格图 ③ 线段：gen line x1,y1 x2,y2，其中(x1,y1)和(x2,y2)分别为线段的两个端点坐标，例如： grid 30,20 mod e gen 0,0 0,20 30,20 30,0 gen line 10,5 20,15(形成了端点分别为(10,5)、(20,15)的线段) (x2,y2) (x1,y1) 图6-25 线段网格图 ④ 任意形状：table n x1,y1 x2,y2 ? xm,ym x1,y1 gen table n 其中table n代表圈定的第n个区域，(x1,y1)、(x2,y2)和(xm,ym)分别代表区域典型点的位置，可以根据习惯逆时针圈定或者顺时针圈定，但是圈定区域必须为闭合区域，也就是第一个坐标和最后一个坐标应该相同，gen table n则定义了这个区域，例如：