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1、岩土工程数值计算方法UDEC建模技巧与工程应用,USTB,提纲,UDEC常见问题,UDEC软件应用,UDEC简介,USTB,UDEC简介特点, UDECUniversal Distinct Element Code （通用 离散 元 软件） UDEC建立在拉格朗日算法基础上，利用中心差分法进行求解。 美国Itasca Consulting Group Inc. 开发的离散单元法的计算软件。 离散单元法理论由Cundall（1971）首次提出。 岩体被看作一种不连续的离散介质。其内部可存在大位移、旋转和滑动乃至块体 的分离，从而可以较真实地模拟节理岩体中的非线性大变形特征。,USTB,UDEC简

2、介应用范畴, 便于处理所有非线性变形和破坏都集中在节理面上为特征的岩体破坏问题。 求解连续介质及连续介质向非连续介质转化的力学问题。 广泛应用于模拟边坡，滑坡和节理岩体地下水渗流。 土壤开裂，分离等非连续现象。 围岩洞室破坏诱发断裂，滑移。 特别适用于模拟计算节理岩体破坏与大变形，地下结构和深部高辐射废料的储存 研究。,USTB,UDEC简介岩体力学本构模型,1 开挖模型 2 各向同性弹性模型 3 Drucker-Prager塑性模型 4 Mohr-Coulomb塑性模型 5 堆砌节理模型 6 应变软化 / 硬化模型 7 双屈服模型,1 点接触库仑滑移 2 节理面接触库仑滑移 节理面接触具有残

3、余强度库 仑滑移 4 连续屈服 5 Barton-Bandis 节理,块体本构模型,节理本构模型,USTB,UDEC软件应用,USTB,UDEC软件应用建模,设计模型尺寸,划分块体和节理,定义本构模型,建模,给出材料力学参数,确定模型边界条件,迭代使之平衡,USTB,UDEC软件应用建模,块体生成： Block x1,y1 x2,y2 x3,y3 x4,y4,USTB,UDEC软件应用建模,圆角长度： Round d,USTB,UDEC软件应用建模,节理生成： Crack x1,y1 x2,y2,USTB,UDEC软件应用建模,节理生成： Jset,USTB,UDEC软件应用建模,节理生成：

4、Jset,USTB,UDEC软件应用建模,圆形生成： Tunnel x1,y1 r n,USTB,UDEC软件应用建模,圆弧生成： Arc x1,y1 x2,y2 d n,USTB,UDEC软件应用建模,计算单元生成：Gen quad v Gen edge v,USTB,UDEC软件应用建模,定义块体本构模型： Change cons0 Change cons1 Change cons3 Prop mat n1 bu= sh= Prop mat n2 den= bu= sh= Prop mat n3 den= bu= sh= & c= fri= ten= Change mat n,定义节理本构

5、模型： Change jcons2 Prop jmat n jkn= jks= jf= & jc= jt= Change jmat n,注意：量纲统一,USTB,UDEC软件应用建模,边界条件：Boundary xvel=0 range x x1,x2 Boundary yvel=0 range y y1,y2,USTB,UDEC软件应用建模,边界条件：Boundary stress sxx sxy syy range x1,x2 y1,y2 Boundary ygrad sxxy sxyy syyy,USTB,UDEC软件应用边界条件命令总结,USTB,UDEC软件应用建模,模型内应力： i

6、ni sxx range x1,x2 y1,y2,重力加速度： set grav 0,-9.81,迭代： cycl n,允许模型交叠： set ov n,划分范围： Jr id n x1,y1 x2,y2 x3,y3 x4,y4,USTB,UDEC软件应用进行改变和分析,模拟开挖：Del range x1,x2 y1,y2 Del range n Change cons=0,USTB,UDEC软件应用进行改变和分析,模拟锚杆支护：Cable x1,y1 x2,y2 npoint mats asteel matg Prop mat n1 cb_ym= cb_de= cb_yi= cb_yc= Prop mat n2 cb_kb= cb_sb= Change cable matg ,x1,y1,x2,y2,USTB,UDEC软件应用结果输出,Save text.sav 保存结果 Call text.dat 调用数据 Rest text.sav 调用结果 New 新的开始 Quit 退出,Plot blo 显示块体 Plot bo 显示边界 Plot plas 显示塑性区 Plot sig1 fi 显示最大主应力1 Plot sig2 fi 显示最小主应力2 Plot str 显示主应力矢量场 Plot xdis fi 显示X方向位移