UDEC模拟实例与解析Word版

1、传播优秀Word版文档 ，希望对您有帮助，可双击去除！UDEC 实例翻译与命令解析翻译：珠穆朗玛1 地震诱发地层坍塌 Seismic-Induced Groundfall1.1 问题描述本例展示使用 UDEC 模拟分析地震诱发地层坍塌的一类的问题,模型见图 1.1,该模型基 于加拿大安大略省萨德伯里市鹰桥公司弗雷则矿 34-1-554 切割断面的一个剖面图的结构和 尺寸. 用二维平面应变模型代表垂直于超采轴向方向的平面效应,超采面高 5m,宽 10m.假定两个连续节理交叉平面分析:一个角度为 45 度,另一个为-9 度,两者节理间距均为5m,为了演示的目的,一个近似垂直的“虚拟节理”也被添加到

2、块体内开挖面顶部以增强不稳 定性。围岩参数来自试验室平均测试数值，假定岩石块体参数如下：假定块体仅具有弹性行为，节理假定符合库伦滑动准则，选择典型的教课书数值作为节 理参数，如下：初始应力状态按各向同性估计为 24Mpa（假定垂直荷载由覆盖深度大约 800m 的岩层产生）。1.2 UDEC 分析UDEC 模拟顺序分三个阶段,首先,模型在初始应力状态下进行无超采固结.其次,进行开 挖并且模型循环至平衡状态.本阶段超采面周围的应力分布见图 1.2.超采正上方和下方的块 体滑动后稳定.在第三阶段.估计了两个不同的峰值速度的地震事件.对所有地震模拟,在问题 域的外周边界引入粘滞边界用以消除波的反射.从

3、而模拟有限的岩体,地震事件用施加到模型 顶部 y 方向的正弦应力波表现.应力波被叠加到已存在的初始地应力上.在第一个模拟中,施加1.25Mpa 的峰值应力,应当注意的是,由于粘滞边界条件实际是在模型顶部, 施加的有效影响 应力应该是 1.25 MPa/2, or 0.625 MPa.0.02 秒后的开挖面拱顶的应力分布见图 1.3,两点的 位移被监测,1 点位于开挖面的左角,点 2 位于拱顶块体的右角, 图 1.4 的位移时间曲线显示两 点本质上是弹性反应.本例关心的问题是在模型顶部施加的速度和计算速度的对比,下面的公式可以用以估计施加的波速.使用这个方程,施加的最大波速大概是 0.04m/s

4、ec,图 1.5 显示的峰值波速小于 0.06m/sec.估计的波速和监测波速的不同在于使用的围岩模量.而是没有考虑节理变形的相等变形模量.在第二个案例中,施加应力波峰值 12.5 Mpa(有效应力 6.25Mpa).0.02 秒后的开挖拱顶应 力分布见图 1.6.该图显示出拱顶岩体不受力,表面该块体已经松散并正在下落.对于关心的问 题,后来三个时间的几何体和应力分布见图 1.8 至图 1.10.在问题的顶部预测的波速(从上面的方程)是 0.4m/sec.从模型中计算的波速见图 1.11,再 次,由于使用的是原岩弹性模量而不是岩体的变形模量导致预测和监测的波速之间的差异.1.3 节包含了该模型

5、的数据列表,该列表包含了一个 FISH 函数(show)被用来创建坍塌的 动画文件,每隔 0.02 秒俘获一个显示的图片.通过改变 FISH 参数 time_int 可以改变动画帧的间隔.视图的总数也可以通过改变 snap_shot 的数值进行改变.为了显示 80 帧的显示图片而创建的该电影文件需要大概 13MB 的硬盘空间.1.3 数据文件列表titleExample 1.1 SEISMIC.DATSEISMIC INDUCED ROOF COLLAPSE 地震诱发拱顶坍塌;round 0.01; define original boundary of modeled region 定义模型

6、区域的原始边界block -25,-20 -25,20 25,20 25,-20; generate joint pattern over entire original region 在整个原始区域生成节理形态jregion id 1 -25,-25 -25,25 25,25 25,-25 jset 45,0 200,0 0,0 5.0,0 (0,0) range jreg 1 jset -9,0 200,0 0,0 5.0,0 (0,0) range jreg 1; put in joints needed for the later excavation为了后面开挖而设置的节理crack

7、 -5.01,-2.51 5.01,-2.51 crack -5.01, 2.51 5.01, 2.51 crack -5,-2.5 -5,2.5crack 5,-2.5 5,2.5crack 2.25,2.5 1.93,5.0; generate fdef zones and assign joint properties (mat=1 & jmat=1;default) 生成单元和设置节理参数generate edge 9.0 range -30,30 -30,30 prop mat=1 d=0.00300 k=39060 g=31780 prop jmat=1 jkn=20000 jks

8、=20000prop jmat=1 jf=30.0; apply boundary conditions and initial conditions to 在地应力下施加边界条件和初始条件; consolidate model under field stressesbound stress=-24.0, 0.0, -24.0 ygrad=-0.3 0 -0.3 insitu stress=-24.0, 0.0, -24.0 ygrad=-0.3 0 -0.3 bound yvel 0.0 range -26,26 -21,-19grav 0.0 -10.0; track the x-dis

9、placement, and y-displacement over time追踪位移hist solvehist xdis=0,7 ydis=0,7 type 1 solve rat 1e-5; save consolidated state save seismic1.sav; make excavationdelete range -5,5 -2.5,2.5 solve rat 1e-5; save excavated state save seismic2.sav;rest seismic2.sav; apply seismic load from top (peak velocity

10、=0.04 m/sec); set up nonreflecting boundary bound mat=1bound xvisc range -26 -23 -21 21 bound xvisc range 23 26 -21 21bound xvisc yvisc range -26 26 -21 -19 bound xvisc yvisc range -26 26 19 21; apply sinusoidal stress wavebound stress 0 0 -1.25 yhist=cos(100.0,0.0195) range -26 26 19 21;reset time

11、hist disp rot hist ydis (-4.48,2.57)hist ydis (0,2.57) yvel (0,2.57) yvel (4,2.57) yvel(-4.48,2.57)hist yvel (0,20) yvel (25,10) yvel (25,-10) yvel (0,-20)hist yvel (-25,-10) yvel (-25,10)hist sxx (25,10) sxx (25,-10) sxx (-25,-10) sxx (-25,10)hist syy (0,20);damp 0.1 1.0 mass; 0.02 sec. cyc time 0.

12、02save seismic3.sav;rest seismic2.sav; apply seismic load from top (peak velocity=0.4 m/sec); set up nonreflecting boundary bound mat=1bound xvisc range -26 -23 -21 21 bound xvisc range 23 26 -21 21bound xvisc yvisc range -26 26 -21 -19 bound xvisc yvisc range -26 26 19 21; apply sinusoidal stress w

13、avebound stress 0 0 -12.5 yhist=cos(100.0,0.0195) range -26 26 19 21 reset time hist disphist ydis (-4.48,2.57)hist ydis (0,2.57) yvel (0,2.57) yvel (4,2.57) yvel(-4.48,2.57)hist yvel (0,20) yvel (25,10) yvel (25,-10) yvel (0,-20)hist yvel (-25,-10) yvel (-25,10)hist sxx (25,10) sxx (25,-10) sxx (-2

14、5,-10) sxx (-25,10)hist syy (0,20);damp 0.1 1.0 mass save seismov.sav; 0.02 sec.cyc time 0.02save seismic4.sav; 0.25 sec. cyc time 0.23save seismic5.sav; 0.50 sec. cyc time 0.25save seismic6.sav; 0.75 seccyc time 0.25save seismic7.sav;rest seismov.sav; make a movie of the groundfall;wind -12 12 -12

15、12 set ovtol 0.05plot block vel max 2.0 blue stress max 50 movie onmovie file = seismic.dcx movie step 1000step 400003 隧道支护荷载 Tunnel Support Loading3.1 问题陈述本例模拟展示了 UDEC 在检查衬砌隧道方面的应用,着重强调了荷载在混凝土衬砌中的 发展,本例也解释了模拟连续建造操作中独立阶段的模拟程序.隧道系统的理想几何体见图 3.1.系统包含在海床下大约 70m(中线)深度,中线间距 12m 的两个隧道, 初始水位在隧道中线上方 110m 处.服

16、务隧道直径 5.24m,衬砌厚度 37cm.主隧 道直径 8.22m,衬砌厚度 46cm.服务隧道先于主隧道开挖和衬砌.随后设置主隧道衬砌,水位上 升增加到 100m.施工顺序是:(1)开挖服务隧道 excavation of the service tunnel; (2)衬砌服务隧道 lining of the service tunnel; (3)开挖主隧道 excavation of the main tunnel; (4)衬砌主隧道 lining of the main tunnel; and (5)升高水位 raising of the water level.分析的目的是评价每个施

17、工阶段服务隧道和主隧道支护状况.本例的材料参数见下:岩体开挖隧道的围岩参数为：弹性模量elastic modulus 0.89 GPa泊松比Poissons ratio 0.35单轴抗压强度 uniaxial compressive strength 3.5 MPa粘聚力cohesion 1 MPa密度density 1340 kg/m3混凝土衬砌弹性模量为 24 GPa ，泊松比为 0.19. 假定衬砌为线弹性材料。3.2 UDEC 分析本问题创建的 UDEC 模型见图 3.2，隧道中心线在 Y=-70 的位置，注意，模型边界距隧道开挖面很近，本模型为了演示的目的只是提供一个快速计算，实际计

18、算时应采用大的模型。 底边和侧边界采用滚轴固定，海底之上海水的重量按 30m 的水头施加在模型表面上，假定隧道为线性防水衬砌，因此不需要进行瞬态地下水流分析。忽略孔隙水压力，而将岩体 单位重量设置为浮容重。垂直对水平应力比率假定为静水压力 0.3。对本例而言，上面列的 5 个施工顺序按三个阶段进行模拟，主隧道开挖和服务隧道衬砌 按一个瞬时的活动进行模拟。主隧道衬砌和水位上升也假定瞬时产生，这些活动可以通过线 性（梯度）降低隧道周围反力或者设定产生一些松弛后安装支护而被分开模拟。在模拟的第一阶段，在重力应力被初始化到块体中后，服务隧道被开挖，UDEC 循环直 到达到平衡状态，弹性位移结果见图 3

19、.3.在第二阶段, 衬砌服务隧道和开挖主隧道.采用 16 个梁单元来模拟服务隧道混凝土衬砌,图 3.4 和图 3.5 显示了主隧道开挖后的位移和主应力分布状况.注意,整个服务隧道向主隧道 转移.在第三个阶段,一个额外的荷载被施加在模型的顶部用来模拟增加的 100m 的水的重量,使用 STRUCT apply pressure 命令来施加静水压力荷载(施加到隧道衬砌上),用以代表隧道 中心线上 210m 的水位.图 3.6 和图 3.7 显示了施加额外荷载后相应的轴力和弯矩分布,服务 隧道最大轴力为 5.59106N,主隧道最大轴力为 9.06106N.3.3 数据文件列表; tunnel su

20、pport loading;block 0 -30 60 -30 60 -90 0 -90 round 0.1crack 0 -70 60 -70 crack 30 0 30 -90 crack 42 0 42 -90 tun 30 -70 4.11 12 tun 42 -70 2.62 8 tun 30 -70 5.5 12 tun 42 -70 5.5 12gen edge 2.0Example 3.1 TUNNEL.DAT海床面0,-3030,0海水面42,060,-30; initial stress statebound stress 1.02e5 0 1.02e5 ygrad 1.

21、34e4 0 1.34e4;bound stress sxxo sxyo syyo ygrad sxxy sxyy syyy; sxx = sxxo + (sxxxx) + (sxxyy)0,-700,-9030,-90 42,-9060,-7060,-90insit stres 1.02e5 0 1.02e5 szz 1.02e5 ygra 1.34e4 0 1.34e4 zgra 0 1.34e4 gravity 0 -10; rock properties prop mat=1 d=1340 zone model mohrzone shear=.33e9 bulk=.99e9 coh=1

22、e6 fric=30.0;prop mat=1 d=1340 g=.33e9 k=.99e9 coh=1e6 fric=30.0;change con=3; elastic joint propertiesprop jmat=1 jkn=1e9 jks=1e9 jcoh=1e10 jtens=1e10; cycle to initial equilibrium hist solve type 1solve rat 1e-5 save tun1.sav; excavate service tunnel del 40 44 -72 -68bound -1 1 -91 0 xvel=0.0 boun

23、d -1 90 -91 -89 yvel=0.0 bound 59 61 -91 0 xvel=0.0; histories around tunnel 1 hist ydis 42 -67 sxx 42 -67 hist ydis 42 -73 sxx 42 -73 hist xdis 39 -70 syy 39 -70 hist xdis 45 -70 syy 39 -70; histories around tunnel 2hist ydis 30 -65.0 sxx 30 -65.0 hist ydis 30 -75.0 sxx 30 -75.0 hist xdis 25.0 -70

24、syy 25.0 -70 hist xdis 35.0 -70 syy 35.0 -70 reset disp jdispsolve rat 1e-5 save tun2.sav; line service tunnelstruct gen xc=42 yc=-70 npoint=16 mat=5 thick=0.37 fang=-11.25 theta 360 prop mat=5 st_d=2400 st_ymod=24.0e9 st_prat=0.20 st_yield=1e10prop mat=5 if_kn=1e8 if_ks=1e7 if_coh=1.0e10; excavate

25、main tunnel del 28 32 -72 -68reset disp solve rat 1e-5 save tun3.sav; line main tunnelstruc gen xc=30 yc=-70 npoint=8 mat=5 thick=0.46 fang=22.5 theta -360; add additional load representing raised water level bound stress 0.0 0.0 -1.0e6 range -1 91 -31 -29; add hydrostatic loads to tunnel liners str

26、uct apply press 0.0 2.06e6reset disp solve rat 1e-5 save tun4.savret4 流体和动态荷载下的重力坝分析4.1 问题描述本例展示了一个坐落在节理岩体基础上的 100m 高混凝土重力坝建造问题,节理平均间 距是 50m,节理方向为 20 度和-70 度, 主要研究了两个荷载条件,首先是研究包含流体在岩体 裂隙内渗流的水库蓄水效应分析.其次,为了研究潜在地震类型的荷载,一个动态波被施加在 模型的基础上进行分析.4.2 UDEC 分析本问题的 UDEC 模型见图 4.1。模型理想化的展示了一个坐落在节理岩体基础上的重力 坝，目的是展示这

27、种类型问题的推荐求解过程。数据文件见 4.3 节，按下面的顺序进行分析。第一步：重力荷载空的水库假定初始应力状态下的有效应力比率为 H /V = 0.69，水位假定在 y = 0，由大坝重量 产生的初始应力状态和未蓄水的水库见图 4.1。注意，使用 INSITU 命令设定的应力是总应 力，被加载在块体上。对节理裂隙，UDEC 计算有效应力并将域压力设置到静水压力。第二步：水库蓄水 本阶段，假定水位上升到大坝的顶部，在大坝上游侧和岩石基础处施加静水压力作用，在侧边界由于施加在大坝上的荷载产生的水平反作用力被认为是滚轴支撑。 对于流体渗流假定下面的条件：1. 假定沿着模型底部和侧边的节理裂隙连接渗

28、透性为零。2. 大坝上游的岩体面，通过使用 BOUND pp 命令将水头固定在 100m（0.98Mpa）。下游 面，水头设置为零。3. 大坝和岩体基础交界面假定有较低的渗透性。4. 使用稳定流体算法（SET flow steady）选定的第二步结果见图 4.2 至图 4.6，蓄水后的位移结果见图 4.2。大坝顶部的 X 方向 和 Y 方向位移历史见图 4.3。后来的图形显示蓄水后模型处于平衡状态。图 4.4 的流体速率 显示了大多数流体被集中在大坝基础下面的裂隙内。图 4.5 显示了沿着节理（at x = -33.42, y = -30.37）的法向和剪切位移。正法向位移表明在本阶段节理张开

29、。在位置 x = -22.1, y =-26.3 处沿着裂隙的流体压力历史见图 4.6。第三步：动态荷载本阶段中，一个垂直传播的正弦波（frequency = 5 Hz）被施加在模型基础上 10 秒种。 下面的边界条件被采用。1. 假定底部边界在水平（剪切）方向为无反射边界且固定垂直方向，动态输入以剪切 应力历史的形式被施加。2. 类似的条件施加在自由区域的的底部。3. 基础一边的节点与自由区域的计算相关联。自由区域被离散化成 20 个单元，并设定 为弹塑性行为。在自由区域使用 FFIELD init 命令初始化当前静力水平以匹配模型 中的网格。4. 在动态阶段，由渗流阶段产生的静力作用仍旧被

30、施加块体上。因此，在无动态荷载 作用时，块体仍处于平衡状态。在本阶段，渗流计算被关闭(SET flow off)。这是近似假定当 10 秒动态荷载时无流体产 生。图 4.7 至 4.9 显示了本阶段在 1.5 秒后动态荷载作用下的分析结果。每个荷载下大坝顶 部 X 和 Y 方向的位移历史见图 4.7。在大坝下方节理的剪切和方向位移（图 4.9）显示了剪 切位移的累积情况。注意，在图 4.10 中，沿着大坝基础下的第一个节理产生了大量滑移； 上游 70 度节理张开（无有效应力），这个边产生了较大位移，连同累计的位移显示在图 4.8 和 4.9.表明大坝很可能破坏。4.3 数据文件列表Exampl

31、e 4.1 DAM.DAT; - dam - discontinuous joints : 20 and -70 deg. 大坝-不连续节理20和-70度; - insitu stresses (k=0.5) 初始应力(K=0.5) ? 与文中叙述不符,应为0.69否; - free-field (20 nodes) - applied only in phase 3 自由区域(20节点),仅在第三阶段应用;第一阶段- 重力荷载;固定X方向边界; - phase 1 - gravity loading; x-fixed boundaries;title(DAM1) IN-SITU STRESS

32、ES ; GRAVITY; rock blocks ; joints (no cohesion) 岩块 节理无黏聚力prop mat=1 d=0.00265 k=33333 g=20000prop mat=1 jkn=1000 jks=1000 jf=30.0 ;节理参数为啥不用prop jmat命令呢? 下同; dam and foundation joint大坝和基础节理prop mat=2 d=0.00240 k=16667 g=12500prop mat=2 jkn=1000 jks=1000 jf=30.0 jcoh=2 jtens=2; above y=-150: free fie

33、ld (low cohesion) ; joints (no cohesion); y=-150上部自由区域（低黏聚力）节理无黏聚力prop mat=3 d=0.00265 k=33333 g=20000 f=30.0 coh=0.2prop mat=3 jkn=1000 jks=1000 jf=30.0; below y=-150: free field (cohesion) ; joints (cohesion);y=-150下的自由区域（黏聚力），节理（黏聚力）prop mat=4 d=0.00265 k=33333 g=20000 f=30.0 coh=2 prop mat=4 jkn

34、=1000 jks=1000 jf=30.0 jcoh=2; viscous boundaries (equivalent elastic properties) ; joints (cohesion);粘结边界（等价弹性参数），节理（黏聚力）prop mat=5 d=0.00265 k=11680 g=11111prop mat=5 jkn=1000 jks=1000 jf=30.0 jcoh=2;round 0.5; set minimum edge length 设置最小边长set edge 8.0; set minimum contact length 设置最小连接长set clemi

35、n=5.0;block -200,-200 -200,100 200,100 200,-200 ;模型块体; structure : gravity dam 结构 重力坝crack -201,0 201,0 ;根据几何形体对块体进行分割crack -40,-1 -40,101 crack 40,0 -40,100delete range -200,-40 0,100 ;删除多余部分,形成坝体delete range 40,200 0,100;jregion id=1 -200,-200 -200,0 200,0 200,-200 ;节理生成区域-基础区jset 20,0 800,0 0,0 5

36、0,0 ( 50,0) range jreg 1 ;20度 jset -70,0 50,0 50,0 50,0 (-50.99, 16.45) range jreg 1 ;-70度 jset -70,0 50,0 50,0 50,0 (-10.40,-21.98) range jreg 1 ; -70度;change mat=1 range -200,200 -200,0 change mat=2 range -40,40 0,100generate edge 60 range -200,200 -200,0 ;坝下基础网格长度60generate edge 30 range -40,40 0

37、,100 ;坝体网格长度30; all joints 所有节理change jmat=1 range -210,210 -210,10; cohesion below y=-150change jmat=4 range -210,210 -210,-150; foundation joint 基础下节理change jmat=2 range -41,41 -1,1 ang=-5,5; boundary conditions : lateral : x-fixed ; bottom : y-fixed 边界条件bound xvel 0 range -201,-199 -201,1 ;左侧boun

38、d xvel 0 range 199,201 -201,1;右侧bound yvel=0 range -201,201 -201,-199;底部;为初始域压力设置流体密度; set fluid density (for insitu domain pressures)fluid dens 0.001 bulk 0.0 set flow offcrack-200,100-40,100200,100删除区域1删除区域2-200,0mat=250,040,0200,0X-FIXy=-150mat=1X-FIX-200,-200;-FIX200,-200; set gravity ; set in-s

39、itu stresses (total)grav 0 -9.8insitu -210,210 -210,0 ygrad= 0.017885, 0, 0.025970 &zgrad 0 0.017885 ywtab=0;hist type=2hist unbal solve_ratiohist xdis=-40,100 ydis=-40,100; damp auto solve rat 1e-5;save dam1.sav; -; - phase 2 - water loads and flow;title(DAM2) WATER LOADS AND FLOW;reset dis jdis hi

40、st; flow properties; above y=-150prop mat=1 jperm=3.0e8 azero=0.001 ares=0.0005prop mat=3 jperm=0.0 azero=0.001 ares=0.0005; below y=-150prop mat=4 jperm=3.0e8 azero=0.001 ares=0.0005 prop mat=5 jperm=0.0 azero=0.001 ares=0.0005; foundation jointprop mat=2 jperm=3.0e8 azero=0.0002 ares=0.0001; set m

41、ax. aperture set caprat=2.0; set lateral and bottom boundary contacts to zero permeability change jmat=3 range -201,-199 -150,1change jmat=3 range 199,201 -150,1 change jmat=5 range -201,-199 -201,-150 change jmat=5 range 199,201 -201,-150 change jmat=5 range -201,201 -201,-199;在大坝上游固定水头(蓄水后);下游为零;

42、fix head upstream of dam (full reservoir) ; downstream is zero bound pp=0.980 range -201,-39 -1,1;在大坝上游施加垂直水荷载; apply vertical water load upstream of dam bound stress= 0, 0, -0.980 range -201,-39 -1,1;对大坝施加水平荷载; apply horizontal load to dambound stress=-0.980,0,0 ygrad 0.0098,0,0 range -40.1,-39.9 -

43、0.1,100.1;固定侧边界(水平); fix lateral boundaries (horizontally)bound xvel=0 range -201,-199 -201,1 ;左侧 bound xvel=0 range 199,201 -201,1 ;右侧 bound yfree range -201,-199 -199,-1 ;左侧 bound yfree range 199,201 -199,1 ;右侧; monitor contact variables at x=-33.42 y=-30.37 hist solve_ratio type=1hist xdis(-40,10

44、0) ydis(-40,100)hist sdis(-33.42,-30.37) ndis(-33.42,-30.37); (flow rate thru contact)hist flowrate(-33.42,-30.37); (domain head) x=-22.14,y=-26.27 hist pp -22.1 -26.3; fluid properties (nonzero bulk modulus)fluid dens 0.001 bulk 2000.0; switch on fast flow logic set flow steady;solve rat 1e-5;save

45、dam2.sav; - phase 3 - dynamic loading: shear wave at base of model; free-field lateral boundaries; with constant domain pressures ; no fluid flow by setting:; fluid dens 0.001 bulk 0.0; dynamic domain pressure is also possible by setting:; fluid dens 0.001 bulk 2000.0; the dynamic solution is less c

46、onservative and predicts less movement.;title(DAM3) DYNAMIC LOADING; switch off flowfluid dens 0.001 bulk 0.0 set flow off; generate free-field (20 nodes) ; cohesion below y=-150 ; fixed bottom ffield gen yrange (-200,0) np 20ffield change mat=3 cons=3 range y -150,0 ffield change mat=4 cons=3 range

47、 y -200,-150; initialize FF stresses (same as insitu stresses)ffield ini sxx 0 0.017885 ffield ini szz 0 0.017885 ffield ini syy 0 0.025970 ffield ini pp 0 -0.0098; fix bottomffield base xvel=0 ffield base yvel=0; cycle with FF not applied to grid; to verify that FF stresses are in equilibrium reset

48、 time histhist n 1hist ffyd -100 1hist ffsxx -100 1 cycle 100save dam2a.sav;reset time hist; apply dynamic boundary conditions : viscous boundaries and free-field bound mat=5bound ff range -201,-199 -201,1 bound ff range 199,201 -201,1bound xvisc range -201,201 -201,-199; amplitude of shear wave : 0

49、.2 MPa ; freq. = 5 hz.bound stress 0, 0.4, 0 hist=sin(5.0,10.0) range -201,201 -201,-199; fix y-vel at bottombound yvel=0 range -201,201 -201,-199; bound. cond. at base of free-field ffield base sxy=0.4 hist=sin(5.0,10.0) ffield base xviscffield base yvel=0.0;hist ty=3hist xvel(-40,100) yvel(-40,100

50、)hist xdis(-40,100) ydis(-40,100)hist sdis(-33.42,-30.37) ndis(-33.42,-30.37) hist sstr(-33.42,-30.37) srat(-33.42,-30.37) hist ffxdis 0,1 ffxdis 0,2hist ffxvel 0,1 ffyvel 0,1 ffxvel -200,2 ffyvel -200,2 hist xdis -200 0 ydis -200 0; dynamic damping damp 0.10 2.0 mass; no mass scaling mscale off;cyc

51、le time 1.5;label hist 1X Velocity label hist 2Y Velocitylabel hist 3X Displacement label hist 4Y Displacement label hist 5Joint Shear Displacement label hist 6Joint Normal Displacement save dam3.savpl hist 1 2 pl hist 3 4 pl hist 5 6pl bl disp shear stress;ret5 水泥注浆模拟 Cement Grouting Simulation5.1

52、问题描述宾汉姆流体模型作为一个合适的水泥基注浆模型被广泛接受(见,例如 Littlejohn (1982), Hassler et al. (1987) and Lombardi (1985),本模拟展示了在 UDEC 中宾汉姆流体的应用.问题几何体展示了一个包含一个圆柱形钻孔(1.2m 直径)的规则节理岩体横断面.岩体假 定服从平面应力状态(xx = 0.2 MPa and yy = 0.1 MPa).通过保持钻孔内的指定压力来 模拟浆液注入过程,压力增量为 2000 Pa,每一步均进行流体条件的检查.岩体水力参数和不连 续体及浆液参数如下:5.2 UDEC 分析UDEC 模型和初始应力状态

53、见图 5.1, 通过 FLUID cohw 命令设定宾汉姆流体模型的屈 服极限强度临界压力梯度.施加在钻孔上的 2000Pa 流体压力增量通过 FISH 函数 press hole 进行设定,见数据文件 5.4 节.直到钻孔内的压力增加到 8000pa 时,才产生不稳定流.相对钻孔的不同接触部位的流体 速率历史见图 5.2.在孔压 10000Pa,12000 Pa,16000 Pa 时的流体显示见图 5.3,5.4 图 5.5. 相应孔内注浆压力的变化见图 5.6 到 5.8.5.3 参考文献Hassler, L., H. Stille and U. Hakansson. “Simulation of Grouting in Jointed Rock,” in Proceedings of the 6th International Congress on