土力学与地基基础课程设计

大威整理土力学与地基基础数值模拟报告书院系XXXXXX学院班级工力XXX姓名XXX学号XXXXXXXXX任课教师XXX日期2015.12.3任务书一、要求1、利用大型结构分析仿真应用即FLAC3D有限差分数值计算软件课程所学到的知识，结合土力学与地基基础典型的工程问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ，进行数值模拟，提高FLAC3D解决具体工程问题的能力。2、每人均应上交电子版和打印版报告书，报告书内容简洁明确，排版等格式规范，排版格式参考力学与工程学院课程设计的要求。二、任务1、条形、圆形、方形基础地基极限承载力的数值解与解析解对比分析。2、土质边坡稳定性分析及安全系数求解。3、基坑开挖稳定性分析、安全系数求解及支护效果分析。目录第1章地基承载力的数值模拟 11.1条形基础地基承载力分析 11.1.1问题描述 11.1.2条形基础地基承载力求解的数值建模概述 21.1.3条形基础地基承载力求解的数值模拟分析 31.2圆形基础地基承载力分析 51.2.1问题描述 51.2.2圆形基础地基承载力求解的数值建模概述 51.2.3圆形基础地基承载力求解的数值模拟分析 71.3方形基础地基承载力分析 91.3.1问题描述 91.3.2方形基础地基承载力求解的数值建模概述 91.3.3方形基础地基承载力求解的数值模拟分析 11第2章土质边坡稳定性的数值模拟 132.1土质边坡稳定性分析 132.1.1问题描述 132.1.2土质边坡的数值建模概述 132.1.3土质边坡稳定性的数值模拟分析 142.2土质边坡安全系数求解 182.2.1强度折减原理简介 182.2.2土质边坡安全系数求解及失稳模式分析 18第3章基坑稳定性的数值模拟 223.1基坑稳定性分析 223.1.1问题描述 223.1.2基坑的数值建模概述 223.1.3基坑稳定性的数值模拟分析 233.2基坑安全系数求解及支护效果分析 283.2.1问题描述 283.2.2基坑安全系数求解及失稳模式分析 283.2.3基坑支护效果分析 32第4章结论 424.1本文结论 424.2个人体会及建议 42报告书正文第1章地基承载力的数值模拟1.1条形基础地基承载力分析1.1.1问题描述采用Flac3d软件模拟条形地基的极限承载力，将该条形地基下的土层假想为有内聚力无摩擦且无自重的均匀弹塑性介质，地基土层的物理力学指标见 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 1.1：表1.1地基土层的物理力学指标剪切模量(G)体积模量(K)内聚力(c)摩擦角(φ)剪胀角(ψ)0.1GPa0.2GPa0.1MPa0°0°该问题属于普朗特地基承载力问题，相应的滑移形式如图1.1图1.1对于条形基础的普朗特滑移形式在1967年，太沙基和佩克已经给出了该问题的解析解：q=(2+π)c（1-1）其中q是条形地基的极限承载力，π为圆周率，c为材料的内聚力。对于该问题，建立厚度为1m的半对称模型，进行数值模拟，如图1.2。最后根据数值模拟结果，绘制基底下方土层的p-s曲线，以条形地基主体下方产生不随基底压力变化的竖向位移为指标获得数值解，将数值解与解析解进行比较，验证flac3d求解土力学地基承载力问题的有效性和可行性，为复杂的土力学问题提供一种高效可行的方法。图1.2用Flac3D模拟的半对称模型1.1.2条形基础地基承载力求解的数值建模概述条形基础地基的几何模型见图1.2，该几何模型为半对称模型，在三维坐标系中，X轴方向取20m，Z轴方向取10m，Y轴方向取1m，即条形地基模型长为20m，高度为10m,地基厚度为1m。边界条件如图1.3所示，地基的底部受三向位移约束，前后左右四个侧面均承受法向位移约束，在条形地基顶部的面积为m2整个条形区域施加载荷，模拟地基载荷施加。在计算过程中监测任意计算时步下的基底压力和基底下沉量，即P-S曲线，用以判别地基的极限承载力。图1.3条形地基的边界条件条形地基的有限差分网格模型如图1.4所示，该模型共有520个单元1134个节点，网格沿着X=a的平面向两边逐渐由密变稀疏。图1.4条形地基的网格模型1.1.3条形基础地基承载力求解的数值模拟分析通过对计算结果的分析，绘制条形基础地基的P-S曲线和解析解的对比曲线图。见图1.5，将该程序得到的极限承载力值与太沙基和佩克的计算结果进行了对比，结果发现本文计算结果比太沙基和佩克的计算结果大，数值模拟后地基的极限承载力的数值解为523.0KPa，而由公式（1-1）计算的解析解为514.0KPa，相差9.0KPa，误差为1.73%，满足工程需要。极限承载力的位移云图如图1.6，模拟的滑移形状与普朗特理论中滑动土体滑动面形状近似，共分为三个区，分别为朗肯主动区，过渡区，朗肯被动区速度矢量显示区域与普朗特模型近似，可以用数值模拟的方法来求解复杂的地基稳定性问题。该例子验证了flac3d求解土力学地基承载力问题的有效性和可行性，为复杂的土力学问题提供一种高效可行的方法。图1.5条形地基P-S曲线图1.6条形地基的位移云图1.2圆形基础地基承载力分析1.2.1问题描述采用Flac3d软件模拟圆形地基的极限承载力问题，建立半径为15m，高度为Z=10m的圆柱型地基模型。基于库伦准则进行圆形地基承载力的模拟，将该圆形地基基础下的土层假想为有内聚力的理想均匀弹塑性介质，该地基的具体物理力学参数见表1.2：表1.2圆形地基物理力学参数表剪切模量(G)体积模量(K)内聚力(c)摩擦角(φ)剪胀角(ψ)0.1GPa0.2GPa0.1MPa20°20°对于轴对称地基问题考克斯认为土体的滑移线如图1.7所示，并且已经找到了解决滑移线方程的公式：q=20.1c（1-2）q是地基的极限承载力，c是材料的内聚力，内摩擦角为20°。图1.7圆形地基考克斯滑移线1.2.2圆形基础地基承载力求解的数值建模概述用FLAC3D软件建立四分之一对称圆柱模型，模型的高度为10m，半径为15m。如图1.8所示，用该模型来模拟圆形地基极限承载力问题。图1.8四分之一圆形地基模型边界条件如图1.9所示，X=0平面与Y=0平面施加法向位移约束。圆形基础圆弧外表面施加三向位移约束。在半径为3m的四分之圆区域施加一个向下的速度用于地基上表面节点代表极限载荷，在计算过程中监测任意计算时步下的基底压力和基底下沉量，即P-S曲线，用以判别地基的极限承载力。图1.9圆形地基的边界条件如图1.10所示，整个模型共离散成2520个单元，共有9600个节点，在X=3m处网格比较密集，远离圆心处网格逐渐稀疏，以“COX.DAT”为文件名生成的数值解。图1.10四分之一圆形地基网格模型1.2.3圆形基础地基承载力求解的数值模拟分析图1.11圆形地基的P-S曲线调用结果文件，绘制出如图1.11所示的圆形地基P-S曲线，从P-S曲线可以看出圆形地基的理论解为2010KPa，而数值模拟出的地基极限承载力解为2028KPa，与理论解相比误差为0.9%，满足工程实际要求。圆形地基的速度矢量径向剖面云图如图1.12所示，由图可知，圆形地基的变形与考克斯计算出的滑移线形状基本一致，因此，该例子同样验证了flac3d求解土力学地基承载力问题的有效性和可行性，为复杂的土力学问题提供一种高效可行的方法。图1.12圆柱地基速度矢量径向剖面云图1.3方形基础地基承载力分析1.3.1问题描述采用Flac3d软件模拟方形地基的极限承载力问题，假设方形基础的长度为2b，宽度为2a，并且把其所在的基础假想为有内聚力无摩擦的理想均匀弹塑性介质，其具体的物理力学参数见表1.3。表1.3方形地基物理力学参数表剪切模量(G)体积模量(K)内聚力(c)摩擦角(φ)剪胀角(ψ)0.1GPa0.2GPa0.1MPa0°0°方形地基承载力问题属于真三维地基承载力问题，虽然现在没有解决问题的确切的方法，但是可以定义地基处于临界破坏状态的平均地应力的上限公式（1-3）、（1-4）和下限公式（1-5）来确定极限承载力的范围。（1-3）（1-4）（1-5）其中为极限承载力的上限值，为极限承载力的下限值，为地基的内聚力。1.3.2方形基础地基承载力求解的数值建模概述利用FLAC3D软件建立模型如图1.13所示，长度为15m，宽度为15m，高度为10m，a=b=3.5m。由于求解的问题具有对称性，因此我们只建立了1/4模型进行研究。图1.13方形地基模型边界条件如图1.14所示四个侧面均施加法向位移约束，所有的棱边施加三向位移约束，施加一个竖直向下的速度矢量作用于基础上方3m×3m区域的节点用来代替地基载荷。图1.14方形地基边界条件建立有限差分网格模型如图1.15所示，整个模型被离散成1000个条形区域，7500个节点。在计算过程中监测任意计算时步下的基底压力和基底下沉量，以及上限和下限的解析解，即P-S曲线，用以判别地基极限承载力的数值解。图1.15方形地基网格模型1.3.3方形基础地基承载力求解的数值模拟分析由图1.16可以看出方形地基的速度场分布，在方形地基上表面大致呈以原点为中心，以a为半径的四分之一圆，两侧面呈非圆弧状分布，大致在以X=a，Y=a处为为中心位置，速度最大，也是变形最大处，速度场逐渐减小向外呈层状分布。图1.16方形地基速度矢量云图由图1.17所示，可以看出数值模拟出的地基承载力曲线为p_load曲线，位于理论计算的上限571KPa和下限514.2KPa之间，符合要求，极限承载力为526.1KPa，说明用FLAC3D软件模拟出来的数值解比较有可靠性。因此，该例子同样验证了flac3d求解土力学地基承载力问题的有效性和可行性，为复杂的土力学问题提供一种高效可行的方法。图1.17方形地基P-S曲线第2章土质边坡稳定性的数值模拟2.1土质边坡稳定性分析2.1.1问题描述利用FLAC3D软件建立一个坡高h=10m，坡脚α=45°的土质边坡模型，基于有限差分强度折减法，对土体在自重应力下的稳定性进行土质边坡的数值模拟。对应的边坡土体物理力学参数见表2.1：表2.1土体的物理力学参数表密度()剪切模量(G)体积模量(K)内聚力(c)摩擦角(φ)剪胀角(ψ)2000kg/m330MPa0.1GPa123.8KPa20°20°从而验证flac3d求解土质边坡稳定性问题的有效性和可行性，为以后的类似问题提供一种高效可行的方法。2.1.2土质边坡的数值建模概述利用FlAC3D软件建立一个坡高h=10m，坡脚α=45°，土质边坡只考虑2m厚的地基土层，监测土体的最大不平衡力。建立的网格模型如图2.1所示。图2.1土质边坡的网格模型模拟的边坡为平面应变问题，左右两侧立面采取外法线位移约束，底面采用的是三向位移约束，面内全部被约束，约束整个模型的Y方向位移，整个模型只承受Z方向重力场作用。2.1.3土质边坡稳定性的数值模拟分析边坡在自重作用下的不平衡力曲线如图2.2所示，边坡在自重作用下最大不平衡力逐渐趋近于0，达到收敛，说明土体在自重作用下达到平衡状态。图2.2边坡的最大不平衡力曲线由边坡X方向位移云图2.3可知，以边坡附近坡面某一点为中心，由外向里呈圆弧状的包络线的分布规律，从包络线中心处开始向外总位移逐渐减小，最大值发生在该中心位置，最大位移为3.3mm。由边坡X方向位移云图2.4与边坡总位移云图2.5可以看出，Z方向位移分布规律与总位移相似，且方向为X轴负半轴，模型边坡的竖向位移接近于水平层层分布，由坡顶向下位移逐渐减小，最大值为11.7mm，发生在坡顶。总的来说，变形沿着重力方向，以竖直沉降变形为主。远离坡面时，坡体的总位移与竖向位移分布规律相一致。边坡在自重应力场作用下稳定。图2.3边坡在自重作用下的X方向位移云图图2.4边坡在自重作用下的Z方向位移云图图2.5边坡在自重作用下的总位移云图由边坡竖向自重应力云图2.6可以看出，边坡的竖向应力分布为由边坡表面向里平行于边坡呈层状分布规律，越靠近边坡表面平行现象越明显，边坡土层基本处在受压状态。图2.6边坡竖向自重应力云图如图2.7和2.8，X方向水平应力分布与竖向应力分布相似，皆为层状分布。边坡土体基本处于受压状态，最大主应力的分布规律与水平方向基本一致，拉应力主要分布在坡顶。图2.7边坡水平X方向应力云图图2.8边坡最大主应力云图2.2土质边坡安全系数求解2.2.1强度折减原理简介强度折减法中边坡稳定的安全系数定义为：使边坡刚好达到临界破坏状态时，对岩、土体的抗剪强度进行折减的程度，即定义安全系数为岩土体的实际抗剪强度与临界破坏时的折减后剪切强度的比值。强度折减法的要点是利用公式（2-1）和（2-2）来调整岩土体的强度指标和（试中为折减后的内聚力，为折减后的摩擦角，为折减系数），然后对边坡稳定性进行数值分析，通过不断地增加折减系数，反复计算，直到其达到临界破坏，此时得到的折减系数即为安全系数。（2-1）（2-2）2.2.2土质边坡安全系数求解及失稳模式分析如图2.9所示，用FLAC3D数值软件模拟土质边坡的失稳模式，根据强度折减法原理，计算出土质边坡的安全系数为1.06。图2.9边坡安全系数现在对失稳模式进行分析，根据计算结果绘制出边坡X方向位移云图2.10、边坡Z方向位移云图2.11以及边坡总位移云图2.12。首先，从边坡X方向位移云图和边坡Z方向位移云图可以看出，由边坡的坡底一直到坡顶形成一个非圆弧形滑移面。图2.10边坡X方向位移云图图2.11边坡Z方向位移云图图2.12边坡总位移云图边坡X方向位移云图和边坡总位移云图的位移分布规律基本一致，从边坡总位移云图中也能辨别出边坡失稳时滑裂面的具体形状及位置。图2.13边坡安全系数、剪应变和速度矢量云图根据土质边坡的安全系数、剪应变增量及速度增量图2.13可知，土质边坡形成一条以坡脚向坡内贯通至坡顶形成一条非圆弧形剪切带，说明边坡已经处于临界失稳状态，其失稳破坏模式为剪切滑移失稳。塑性区如图2.14所示。图2.14边坡的塑性分布区域由上述基于强度折减法土质边坡数值计算结果分析可知，边坡处于临界失稳状态对应的位移场，应力场，剪应变场以及塑性去分布均可以显示滑裂面的具体位置和具体形状，所以FLAC3D有限差分软件对于求解类似土质边坡这样的岩土工程问题的安全系数具有有效性、可行性，可以利用FLAC3D求解类似土质边坡这样的岩土工程问题。第3章基坑稳定性的数值模拟3.1基坑稳定性分析3.1.1问题描述利用Flac3D软件建立一个X=100m，Y=100m，Z=120m的1/4基坑开挖的块体模型，1/4基坑开挖的尺寸为X=50m，Y=20m，Z=60m。基坑的土层为理想均质的弹塑性介质，其对应的物理力学参数见表3.1：表3.1土层的物理力学参数表密度()剪切模量(G)体积模量(K)内聚力(c)摩擦角(φ)2000kg/m330.08MPa78.43MPa100KPa37°3.1.2基坑的数值建模概述建立的基坑有限差分网格模型如图3.1所示,该模型共有11920个网格单元，13175个节点，开挖区域XYZ方向网格划分均匀，未开挖区域XYZ方向网格由密到疏呈放射状向外分布，重力方向为Y方向。图3.1基坑网格模型整个模型只承受自重应力场及由自重应力场产生的水平自重应力场，四个侧面及底面均承受面的法向位移约束。最后进行基坑开挖的数值模拟计算，同时监测X=50m处边墙竖向中线与地表交点处的力学反应，如水平位移、水平速度、最大最小主应力及整个模型的不平衡力。3.1.3基坑稳定性的数值模拟分析首先进行开挖前的地应力状态分析，地应力平衡后模型的竖向自重应力云图如3.2所示，由图可直观地看出竖向地应力为层分布，均为压应力，其值由地表面下线性增大，模型底部压应力最大值为2.0MPa与实际情况相一致，可进行下一步分析。图3.2竖向自重应力云图由图3.3和图3.4的水平地应力云图可知，该模型的水平X与Z方向地应力云图几乎一致，最大值为1MPa且水平地应力为竖直地应力的1/2其计算结果与理论值像一致，验证了flac3d计算地应力的正确性。图3.3模型水平X方向地应力云图图3.4模型的水平Z方向地应力云图然后进行塑性区分析，由图3.5和3.6基坑开挖后的塑性分布图可以看出，开挖后基坑所受剪应力区域主要分布在基坑的边墙及坑底。越靠近地表，塑性区的分布越向两侧扩散，由坑底向上塑性区向两侧逐渐扩散分布。图3.5基坑的塑性区分布图3.6基坑的塑性区分布接下来进行开挖后的变形场分析：由图3.7竖向位移云图可知，基坑开挖后整个基坑底部产生了竖直向上的隆起变形，隆起变形最大发生在坑底中央位置，最大值是0.29m。图3.7竖向位移云图图3.8总位移云图由图3.8总位移云图可知，总位移与竖向位移几乎一致，说明基坑开挖后以竖向位移变形为主。最后进行开挖后的应力场分析：图3.9开挖后竖向Y方向的应力云图图3.10开挖后水平X方向的应力云图图3.11开挖后水平Z方向的应力云图由开挖后的竖向应力云图3.9和开挖后的水平应力云图3.10和3.11可以看出，开挖后基坑的几乎大部分都受压，这种应力分布的状态下有利于开挖的稳定性。3.2基坑安全系数求解及支护效果分析3.2.1问题描述以上述基坑开挖问题为例，基于有限差分原理，根据强度折减法求解其开挖后的基坑的安全系数并分析其失稳模式。3.2.2基坑安全系数求解及失稳模式分析如图3.12所示，用FLAC3D数值软件模拟土质边坡的失稳模式，根据强度折减法原理，计算出基坑的安全系数为1.89。图3.12基坑安全系数现在对失稳模式进行分析，根据计算结果绘制出基坑Y方向位移云图3.13、基坑Z方向位移云图3.14以及基坑总位移云图3.15。首先，从基坑Y方向位移云图和基坑Z方向位移云图可以看出，基坑的四个边墙都呈现出椭圆形向外扩散的滑移面。图3.13基坑竖直Y方向位移云图图3.14基坑水平Z方向位移云图图3.15基坑总位移云图基坑Y方向位移云图和基坑总位移云图的位移分布规律基本一致，从基坑总位移云图中也能辨别出基坑失稳时滑裂面的具体形状及位置。图3.16基坑的安全系数及剪切应变云图由图3.16可知，基坑的边墙主要发生剪切滑移失稳。边墙两侧形成贯穿至地表的类似圆弧形状的剪切带，剪应变最大值为1.2Pa，发生边墙中心位置，不会对整个基坑的稳定性产生破坏。由上述基于强度折减法数值计算结果分析可知，边坡处于临界失稳状态对应的位移场，剪应变场可以显示滑裂面的具体位置和具体形状，所以FLAC3D有限差分软件对于求解类似基坑这样的岩土工程问题的安全系数具有有效性、可行性。3.2.3基坑支护效果分析基坑所建模型采用上述基坑开挖模型，在X=0和X=100的平面，Z=120和Z=-120平面以及Y=100的平面分别施加法向位移约束，然后在边墙及基坑底部施加混凝土衬砌对基坑进行支护，混凝土衬砌分布如图3.17所示，监测基坑x=50边墙竖向中点与地表交点位移，及速度，最大最小主应力，及最大不平衡力。图3.17混凝土衬砌分布图采用上述有限差分网格模型，将土体的内聚力由1.0e5Pa改为1.0e4Pa，其余参数不变进行基坑支护分析，基坑的边墙与坑底，采用的支护结构是混凝土衬砌，厚度为0.25m，混凝土为C25。如图3.18所示，虽然支护后依然存在塑性区所示，但是在随着荷载步增加,最大不平衡力逐渐趋近于0，说明在支护作用下达到平衡状态，基坑是稳定的，不会产生失稳的滑裂面。图3.18最大不平衡力曲线由图3.19可知支护后基坑依旧会产生塑性变形区域。塑性区的分布如图所示，在基坑周围的侧面上，由坑底向上，塑性区逐渐向两侧分布，在地表区域面积分布最大。图3.19基坑的支护后的塑性变形区由图3.20总位移云图可知，基坑支护后变形主要发生在边墙，最大值为1.25m。图3.20支护后基坑总位移云图由图3.21水平方向位移云图可知，X方向的最大位移发生在X=50m的边墙上为1.22m。图3.21支护后基坑X方向位移云图由图3.22竖向位移云图可知，基坑底部的隆起变形在支护作用下，变形得到大幅度减小，坑底的最大位移为0.36m。图3.22支护后基坑Y方向位移云图根据基坑X=0.1m平面总位移云图3.23可知，基坑一侧墙体在Y=11.28m处形成滑坡，位移的最大值为0.4m。图3.23支护后X=0.1平面总位移云图根据X=25平面的总位移图3.24所示，基坑一侧墙体在Y=10.28m处形成滑坡，所形成的滑坡面积逐渐减小，形成的滑坡形状大致相同。图3.24支护后X=25m平面总位移云图根据X=40平面的总位移图3.25所示，基坑一侧墙体在Y=6.18m处形成滑坡，基坑一侧墙体的滑坡逐渐消失。图3.25支护后X=40平面总位移云图根据X=49平面的总位移图3.26所示，在X=49平面处完全消失，所以基坑在X=50的边墙是稳定的。图3.26支护后X=49平面总位移云图根据基坑在Z=0.1m平面总位移云图3.27可知，基坑一侧墙体在Y=10.45m处形成滑坡，位移的最大值为0.4m。图3.27支护后Z=0.1平面总位移云图根据基坑在Z=25m平面总位移云图3.28可知，基坑一侧墙体在Y=10.29m处形成滑坡，所以在Z在0.1~25范围内，形成的滑坡逐渐减小，但变化较小。图3.28支护后Z=25平面总位移云图根据基坑在Z=40m平面总位移云图3.29可知，基坑一侧墙体在Y=6.95m处形成滑坡，滑坡逐渐消失。图3.29支护后Z=40平面总位移云图根据基坑在Z=49m平面总位移云图3.30可知，在Z=49平面处滑坡完全消失。所以基坑两侧的边墙是稳定的。图3.30支护后Z=49平面总位移云图由基坑的最大主应力分布图3.31可知，最大主应力为拉应力，深度不超过一个单元，主要分布在地表，因此基坑主要承受压应力。图3.31支护后基坑最大主应力云图由图3.32可知衬砌对X轴的弯矩在基坑底部及侧面呈矩形扩散，且关于Z=0面对称分布，弯矩的最大值主要分布在基坑底部与X方向边墙的交线处，最大值为591KN·m。图3.32混凝土衬砌的对于X轴的弯矩由图3.33可知衬砌对Y轴的弯矩分布与对X轴的分布相似，且最大弯矩值位于Z轴方向边墙与基坑的交线处，最大值为576KN·m。图3.33混凝土衬砌的对于Y轴的弯矩由图3.34可知衬砌对Z轴扭矩的最大值为111KN·m，最大值分布在关于Z=0为平面对称的侧面边墙两侧以及X=50处边墙的两侧，大小几乎相等，方向相反。图3.34混凝土衬砌的对于Z轴的扭矩综上所述，基坑支护后对应的塑性区分布、位移场、应力场，剪应变场以及内力场均可以显示基坑支护后基坑的稳定性情况，体现了FLAC3D有限差分软件的可行与准确，可以利用FLAC3D求解类似的岩土工程问题。第4章结论4.1本文结论本文利用Flac3D软件分别进行了地基承载力的数值模拟、土质边坡稳定性的数值模拟和基坑稳定性的数值模拟。在地基承载力的数值模拟中，分别模拟了条形、方形、圆形地基的承载力，所显示的土体的变形滑移曲线，与理论上的描述基本一致，并且模拟后所监测的地基的P-S曲线，获得的地基极限承载力数值解与解析解非常接近，误差符合工程实际要求，验证了Flac3D软件模拟各种地基承载力问题的可行性。在土质边坡稳定性的数值模拟中，分别模拟边坡在自重作用下以及经过强度折减法原理求解之后的土质边坡的稳定性，通过边坡处于临界失稳状态对应的位移场，应力场，剪应变场以及塑性区分布均可以显示滑裂面的具体位置和具体形状，对工程来说具有重大意义，验证了Flac3D有限差分软件对于求解类似土质边坡这样的岩土工程问题具有可行性，可以利用Flac3D求解类似土质边坡这样的岩土工程问题。在基坑稳定性的数值模拟中，分别进行了基坑安全系数求解、失稳模式分析及基坑支护效果分析，通过对比塑性区分布、位移场、应力场，剪应变场以及内力场，可以清楚的知道，基坑在开挖过程中各个方向发生的位移，以及基坑的隆起变形，经过支护结构后，基坑的变形位移量明显减小，通过查看混凝土衬砌所受的内力的大小，可以知道，衬砌对基坑的支护产生了显著的作用。通过以上工程问题的数值模拟，可以看出Flac3D软件在岩土工程中的重要意义，以及有限差分方法在处理类似工程问题的正确性和可行性，为以后的岩土工程问题提供了一种高效可行的方法。4.2个人体会及建议本学期相继学习了Flac3D软件和土力学两门课程，课程设计无缝的将两门课良好的结合在了一起，使土力学课本上学到的知识得到了良好的运用。在做课设的过程中，我已经初步的学会了Flac3D软件的基本操作及一些快捷键，并且对一些简单的命令流已经非常熟悉，在计算出结果的那一刻我明显感觉到了Flac3D软件的强大，通过数值解与解析解的对比分析，更加验证了Flac3D软件的准确性，使我体会到了学好这个软件对我以后工作的重要性。报告书成绩评价表序号考核点考核内容分值得分1工作量、工作态度和出勤率按期圆满的完成了规定的任务，难易程度和工作量符合教学要求，工作努力，遵守纪律，出勤率高，工作作风严谨，善于与他人合作。202报告质量问题描述简练准确，分析思路清晰，结构严谨，文理通顺，撰写规范，图表完备，内容充实，结论正确。703创新性工作中有创新意识，善于总结归纳推衍，对前人工作有一些改进或有一定应用价值。10总成绩