[发明专利]一种FLAC3D复杂三维地质体模型自动建立的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种FLAC3D复杂三维地质体模型自动建立的方法，属于三维地质体建模技术领域。 

背景技术

FLAC3D（Fast Lagrangian Analysis of Continua in 3 dimensions）是由美国明尼苏达大学和美国Itasca公司共同开发的三维有限差分软件，它能够进行土质、岩石和其它材料的三维结构受力特性模拟和塑性流动分析。目前，该软件已成为从事相关专业的工程技术人员和研究人员理想的三维数值模拟工具之一，广泛应用于土建、交通、采矿、地质、水利等部门。虽然，FLAC3D软件为用户提供了12种初始单元模型，这些单元模型对于建立规整的三维地质体模型具有快速、方便等优点，但是由于FLAC3D在建立计算模型时,采用的是键入数据/命令行文件方式，这种建模方法是采用数据脚本文件来建立三维模型，数据文件涉及到大量的建模数据，在输入的过程中存在大量冗余数据，不仅工作量大、效率低、且易出错，影响FLAC3D建模的准确性。 

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供了一种FLAC3D复杂三维地质体模型自动建立的方法，可以准确、快速、自动生成FLAC3D三维地质体模型，有效保证FLAC3D建模的准确性，且节省人力资源，提高效率。 

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：本发明的提供了一种FLAC3D复杂三维地质体模型自动建立的方法。根据建模数据之间的关系，采集建模数据，建立建模数据库，然后再根据FLAC3D程序的语法规则，利用SQL语句从建模数据中，查询生成FLAC3D建模命令流，保存为txt格式。如图1所示，包括以下具体步骤： 

（1）采集建模数据：对三维地质体控制点、微单元体和组这三种建模数据进行采集；

（2）建模数据入库：根据建模数据之间的关系，将步骤（1）中采集的建模数据导入数据库中；

（3）生成三维建模数据文件：根据FLAC3D程序的语法规则，利用SQL语句从步骤（2）所建立的建模数据库中通过字符串连接运算符和等值连接查询生成FLAC3D建模命令流，并保存为.txt格式的建模数据文件；

（4）生成三维地质体模型：打开FLAC3D软件，点击菜单栏‘File’-‘Call’命令，调用步骤（3）所生成建模数据文件，即可生成三维地质体模型。

所述三维地质体控制点（point）建模数据包括每个控制点的三维坐标值及其编号。 

所述微单元体（zone）建模数据包括每个微单元控制点所对应的编号、每一个微模型在三维空间上需要细分的数目组成、单元体在三维空间上的尺寸大小的比率以及其所属的组。 

所述组（group）建模数据包括组编号及其材料特性。 

所述的步骤（2）中建模数据之间的关系为一个组由一个或多个微单元体组成，一个微单元体由多个三维地质体控制点组成。 

所述步骤（2）中的数据库由三维地质体控制点信息表、微单元体信息表、组信息表组成，将步骤（1）所采集的建模数据表导入到建模数据中时，分别存储于三维地质体控制点信息表、微单元体信息表和组信息表中。 

本发明的优点和积极效果为：能够快速生成FLAC3D建模数据文件，在FLAC3D软件中调用所生成的建模数据文件，即自动完成建模工作。可以有效保证所建立的FLAC3D三维地质体模型的准确性，且节省人力资源，提高效率。 

附图说明

图1为本发明的流程图； 

图2为本发明单个六面体建立的原理；

图3为本发明实施例1建立的单位地质体模型示意图；

图4为本发明实施例2建立的单位地质体模型示意图；

图5为本发明实施例2开挖后所形成的露天矿边坡现状示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于以下所述的实施例。